TU GRAZ COSTRUISCE LE BASI PER LE CASE STAMPATE IN 3D
L’università di tecnologia di Graz (TU Graz) in Austria sta lavorando a un progetto per studiare lo sviluppo di parti in calcestruzzo stampate in 3D per la costruzione.
La realizzazione additiva del progetto CONCRETE ELEMENTS BY ROBOT (COEBRO) sta studiando l’efficienza delle risorse nell’utilizzo del calcestruzzo con la stampa 3D. Lo scopo del progetto è di implementare la tecnologia negli edifici.
“Ciò che ci spinge, da un lato, è la convinzione che sia possibile un salto nella tecnologia nel settore delle costruzioni”, spiega Stefan Peters, capo dell’Istituto di progettazione strutturale.
“D’ALTRA PARTE, PENSIAMO CHE QUESTA TECNOLOGIA POSSA ESSERE UTILIZZATA PER COSTRUIRE IN MODO PIÙ EFFICIENTE E IN UN MODO PIÙ EFFICIENTE DI RISORSE.”
Costruzione senza forma presso TU Graz
Fondato nel 2015, il progetto COEBRO prevede la collaborazione di un team interdisciplinare di architetti, ingegneri e tecnologi dei materiali. I membri dell’Istituto di progettazione strutturale TU Graz hanno lavorato al progetto insieme ai partner scientifici e industriali di TU Graz.
Il progetto è finanziato dalla Austrian Research Promotion Agency (FFG), un’agenzia nazionale di finanziamento per la ricerca e lo sviluppo industriale. Più specificamente, il supporto per il progetto COEBRO è facilitato attraverso il programma Bridge di FFG, una rete di finanziamento che mira a condurre ricerche collaborative con istituzioni e aziende dei settori industriali e scientifici.
Utilizzando la stampa 3D, il team di COEBRO sta cercando di migliorare la produzione di parti prefabbricate in calcestruzzo dall’attuale processo di produzione standard, che è la tecnologia di fusione. Questo metodo utilizza la cassaforma per modellare il calcestruzzo in una forma desiderata. Attraverso la fabbricazione di uno stampo, questa tecnica si basa su materiali fossili grezzi come carbone e petrolio. È anche economicamente inefficiente, poiché la cassaforma geometricamente impegnativa è costosa, limitando così la libertà di progettazione.
Il team di COEBRO ha pensato a come produrre pezzi di costruzione con meno cemento e risorse, mantenendo le stesse qualità robuste prodotte dalla tecnologia di fusione. Per farlo, hanno montato una stampante 3D su un braccio robotico in grado di produrre le parti in calcestruzzo sulla base di un modello digitale – un approccio totalmente “senza forma”.
In un test della tecnologia, due componenti prefabbricati in calcestruzzo sono stati realizzati con successo dal team COEBRO utilizzando la loro stampante 3D. Una parte era basata su un componente del soffitto utilizzato in tutti gli edifici europei e l’altra una facciata della casa più complicata che sarebbe quasi al di là delle capacità della tecnologia di fusione.
Entrambe le parti stampate in 3D hanno richiesto un’indagine approfondita prima della fabbricazione al fine di calcolare i potenziali di risparmio. Anche i percorsi del robot montato con la stampante 3D sono stati analizzati prima della produzione. “Se ho una cassaforma in una forma particolare, tutto ciò che devo fare è inclinare il cemento e tutto funziona”, spiega Peters. “Ma se voglio stampare l’elemento, devo calcolare i percorsi del robot in modo molto preciso in anticipo. In effetti, è come disegnare una casa senza sollevare la matita dal foglio “.
Gli esperti del progetto COEBRO concordano sul fatto che ci vorrà un po ‘prima che le stampanti 3D concrete possano costruire intere case prefabbricate. Tuttavia, al termine di questa fase del progetto, si prevede che le applicazioni pratiche per l’industria delle costruzioni possano iniziare entro 3 o 5 anni. Commenti di Peters:
“IL NOSTRO PROGETTO È SOLO UNA PICCOLA PARTE DI QUESTA GRANDE AREA DI RICERCA. MOLTI GRUPPI DI RICERCA STANNO ATTUALMENTE LAVORANDO IN TUTTO IL MONDO SU [CALCESTRUZZO PER STAMPA 3D] E STANNO TUTTI INCONTRANDO PROBLEMI SIMILI: QUALE CONSISTENZA DOVREBBE AVERE IL CALCESTRUZZO? QUALI MACCHINE POSSONO ESSERE UTILIZZATE PER LA STAMPA? ”
Stefan Peters e Andreas Trummer dell’Istituto di progettazione strutturale guidano il progetto COEBRO insieme a Bernhard Freytag del Laboratorio di ingegneria strutturale e Viet Tue Nguyen dell’Istituto di calcestruzzo strutturale . Al progetto partecipano anche la società tecnologica svedese-svizzera ABB , il fornitore di macchinari HAGE , la società chimica Sika , la cassaforma e il produttore di impalcature PERI e lo specialista prefabbricato Kirchdorfer . Oltre al progetto COEBRO, ci sono stati ulteriori sforzi per costruire case stampate in 3D. Società di tecnologie di costruzione con sede in Texas ICON
raccolto $ 9 milioni in fondi di avviamento per reinventare la costruzione di case economiche grazie alla stampa 3D.
Inoltre, il Conference Board of Canada , un think tank senza scopo di lucro con sede ad Ottawa, ha pubblicato un rapporto che illustra il potenziale della stampa 3D nella costruzione , al fine di fornire case più economiche per combattere gli ambienti estremamente difficili nel Canada settentrionale.
