Do budoucnosti konstrukce pomocí 3D tisku pomocí stříkaného betonu

V továrně poblíž Hamburku využívá start-up roboty KUKA k budování digitální budoucnosti výstavby měst a infrastruktury. Tým neprovádí revoluci pouze ve výrobě konkrétních komponent pomocí 3D tisku, ale také v souvisejících procesech plánování a provádění.

Nová metoda pro 3D tisk betonových konstrukcí pomocí robotů

Uprostřed továrního prostoru stojí na ocelové paletě mřížový ocelový koš ve tvaru L. Palec nahoru směrem k obsluze, jež na dotykovém panelu dává startovní signál. O pár vteřin později se halou rozléhá bzučení a cvakání zařízení na míchání betonu. V montážním prostoru se pomalu vztyčí stroj jako oživlý dinosaurus. Tato scéna se odehrává u Hamburku a nikoli v Jurském parku. Zářivě bílý robot KUKA ve vnitřním prostoru zařízení ovšem ani trochu neděsí a rovnoměrnými pohyby nanáší z velké trysky stříkaný beton na mřížový ocelový koš. Po jednotlivých vrstvách tak roste vlhká a lesklá, modro-šedá konstrukce – zatím ještě s vlnitou strukturou a drsným povrchem, který pak druhý robot uhlazuje a utváří pomocí velkého nástroje ve tvaru špachtle.

U 3D tisku pomocí stříkaného betonu se materiál nanáší přímo na ocelovou mříž.

Díky stříkanému betonu z 3D tiskárny k neomezené rozmanitosti forem

„Robot s tryskou pro stříkaný beton je hvězdou našeho zařízení“, říká Hendrik Lindemann. Pravé tiskne prototyp krytu mostu, který se používá například u betonových mostů. Do repertoáru robotu patří ale také stěny či jiné stavební prvky. Lindemann je vystudovaným architektem a odborníkem na digitální výrobu. Spolu s Romanem Gerbersem, Niklasem Noltem a Alexandrem Türkem je spoluzakladatelem společnosti Aeditive, startupu, který zde ve staré tovární hale z Hamburku pracuje na utváření digitální budoucnosti betonových staveb.

První robot při 3D tisku ve stavebnictví stříkaný beton nanáší, druhý robot beton uhlazuje.

Concrete Aeditor lze použít ve stacionárním i mobilním provedení

Rychlost stacionárně i mobilně použitelné výroby na základě 3D tisku pomocí stříkaného betonu určují dva šestiosé roboty KUKA z řady KR QUANTEC ultra. S maximální nosností 300 kilogramů a maximálním dosahem 3 900 milimetrů patří k nejsilnějším a nejkompaktnějším průmyslovým robotům. Jako varianty Foundry jsou obzvlášť vhodné pro oblasti s vysokým stupněm znečištění, vysokou vlhkostí a vysokými teplotami.

Srdcem 3D tisku stříkaným betonem jsou dva roboty KR QUANTEC ultra v provedení Foundry.

Dva roboty, jeden cíl: dokonalý hotový díl díky 3D tisku betonových dílů pomocí stříkaného betonu

A přesně o to jde v předváděcím zařízení 3D tiskárny s názvem „Concrete Aeditor“ v německém Norderstedtu. Prvním robotem vedená tryska stříkaného betonu, výsledek vlastního vývoje společnosti, pracuje ruku v ruce – nebo lépe řečeno: chapadlo v chapadle – s druhým robotem, který přebírá paralelní vybavování stavebního tělesa. „Naše nová automatizovaná metoda nám umožňuje vyrábět 3D tiskem dokonce i nosné betonové díly“, říká Hendrik Lindemann. A to z jednoho kusu. Produkt Concrete Aeditor zahrnuje výrobní a materiální kontejner, jednotku pro míchání betonu včetně přívodu vody a energie i vlastního řídicího systému podporovaného softwarem. „Tak může být naše zařízení vždy v blízkosti stavebních zakázek v závodech pro výrobu hotových dílů nebo přímo na staveništích“, zdůrazňuje Türk obchodní strategii společnosti.

Zakladatelé společnosti Aeditive: Roman Gerbers, Niklas Nolte, Hendrik Lindemann a Alexander Türk (zleva).

Pomocí rozsáhlé integrace dat k maximální procesní a nákladové transparentnosti

Vlastním softwarem společnost Aeditive uživatelům umožňuje digitální tvorbu dílů k tisku, aniž by k tomu bylo zapotřebí zvláštní know-how. „Data generována během výrobního procesu nám pomáhají při podpoře příslušných subjektů v zajišťování kvality a výpočtu procesů opotřebení“, vysvětluje Lindemann. Tvrzení, že by roboty Aeditive likvidovaly pracovní místa, Türk odmítá:

Naopak. Vzhledem k postupujícímu nedostatku odborných pracovníků, který se týká také stavebnictví, je to spíše tak, že automatizace zajišťuje stávající pracovní místa. Tím se zabraňuje kapacitním problémům firem v případě nadále rostoucí poptávce.

Alexander Türk, spoluzakladatel společnosti Aeditive