U.S. Marines führen ihre erste 3D-Druckübung durch

Die Marines des Marine Corps Systems Command und das 7. Engineer Support Battalion führten zusammen mit den Ingenieuren des Construction Engineering Research Laboratory des US Army Corps of Engineers Anfang August in Champaign den ersten bekannten 3D-Betondruckvorgang mit einer Drei-Zoll-Druckdüse in der CERL-Zentrale durch.

Das CERL-, MCSC- und 7. ESB-Team testete einen neuen Durchlaufmischer und eine Drei-Zoll-Pumpe für diesen Druckvorgang, nachdem mehrere Strukturen, darunter eine Kaserne und eine Brücke mit einer Zwei-Zoll-Pumpe und einem Schlauch, erfolgreich gedruckt worden waren.

“Es ist wirklich das erste Mal, dass wir mit diesem System etwas Großes drucken”, sagte Megan Kreiger, Projektleiterin für das Team für die automatisierte Konstruktion von Expeditionsstrukturen (ACES) bei CERL. „Es ist gerade experimentell und wir versuchen, die Technologie voranzutreiben. Dies ist das erste Mal auf der Welt, dass jemand wirklich versucht hat, diese größeren Systeme mit diesen größeren Pumpen zu verwenden.“

Laut Kreiger können Marines größere Strukturen schneller und mit weniger Abfall drucken, wenn sie von einer Zwei-Zoll- auf eine Drei-Zoll-Düse steigen. Die Teams haben sich vorgenommen, künftig mit bis zu vier Zoll großen Düsen zu drucken.

Während dies das erste bekannte Drucken von Beton mit einem 3-Zoll-Schlauch und einer Düse war, war die Übung auch deshalb von Bedeutung, weil sie einen kontinuierlichen Mischer enthielt, der demjenigen ähnelte, der derzeit für Marines eingesetzt wird.

“Der neue Mischer, den wir testen, ist ein kommerzielles Modell eines Mischers, der bereits im Airfield Damage Repair Kit des Marine Corps enthalten ist”, sagte Capt. Matthew Audette, Projektleiter für Advanced Manufacturing Operations Cell bei MCSC. “Das bedeutet, dass wir nicht zusätzlich zum Drucker ein neues Gerät einsetzen müssen, damit dies funktioniert.”

Die 7. ESB Marines planen, einen konventionellen Bunker ähnlich dieser 3D-gedruckten Version zu bauen und diese bei Spreng- oder Zerstörungstests auf einer Strecke zu vergleichen.

Die Ingenieure stellten sich ein System wie dieses vor, das in einer vorausschauenden Betriebsbasis eingesetzt und innerhalb weniger Tage nach Ankunft einsatzbereit sein sollte. Das System würde schnell kleine Strukturen drucken, die mit weniger Marinesoldaten und weniger Material effizient und zeitnah zu Eingangskontrollpunkten und Betriebsposten transportiert werden können.

Nach Angaben des ACES-Teams senkt der 3D-Druck von Betonkonstruktionen die Kosten um 40 Prozent, die Bauzeit um 50 Prozent und den Einsatz von Betonmaterialien um 44 Prozent. Darüber hinaus wird die Festigkeit der Wände mehr als verdoppelt, die Leistung der Wärmeenergie um das Zehnfache verbessert, die Arbeitskräfte um 50 Prozent reduziert und der Gesamtbedarf an harter Arbeit gesenkt.