Mobiler Beton 3D-Drucker ermöglicht die Herstellung von größeren Konstruktionen

Wissenschaftler der Technologischen Universität Nanyang (NTU) in Singapur haben eine industrielle Plattform für die additive Fertigung (AM) zur Schaffung von Betonstrukturen entwickelt.

Der Roboterarm des Teams ist in der Lage, 3D-Drucke von einteiligen Strukturen unterschiedlicher Größe zu erstellen und den Druck von Bauwerken in großem Maßstab ganz allein durchzuführen. Die Entwicklung des Roboters könnte zu einer effektiveren Anwendung von AM im Bausektor führen, zusätzlich zur Erhöhung des Umfangs und der strukturellen Eigenschaften von Betonformationen, die in 3D gedruckt werden können.

Das System ist hierbei auf einem mobilen Roboter montiert. Der Roboter kann sich bewegen und somit flexibel die 3D-Strukturen drucken. Bei bisherigen Systemen für den 3D-Druck von Betonstrukturen war man auf das Portal des Druckers oder die Länge des Roboterarms eingeschränkt. Mit diesem Projekt könnten diese Grenzen der Vergangenheit angehören.

Beim Test in einer Produktionsumgebung konnte die Plattform des Forschungsteams eine Struktur erzeugen, die 210 cm × 45 cm × 10 cm (Länge, Breite, Höhe) groß war, was deutlich größer als die Reichweite des Roboterarms (87 cm) war. Darüber hinaus erwies sich die Struktur nach dem Aushärten des Materials als fest genug, um sie umzudrehen und auf die Seite zu legen, ohne zu brechen.

Infolgedessen betrachteten die Forscher ihren Ansatz des In-situ-3D-Drucks zur Herstellung von Betonstrukturen als erfolgreiche Verbesserung ihrer früheren Forschung. Zwar erwies sich das System als fähig, 3D-Strukturen herzustellen, doch räumte das Forschungsteam ein, dass die Technik noch verbesserungsfähig sei. Fehler in der Position der Referenzmarkierungen und Vibrationen der Kamera während der Bewegung könnten zum Beispiel durch eine sorgfältigere Kalibrierung und die Installation von Schwingungsisolatoren an der Kamera gemildert werden.

Die Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in dem Paper “Printing-while-moving: a new paradigm for large-scale robotic 3D Printing”, welches hier abgerufen werden kann.

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