Zespół ETH Zurich Digital Building Technologies zaprezentował Airlements, unikalne rozwiązanie architektoniczne dla trwałej i zrównoważonej architektury. Airlements wykorzystuje bezformową produkcję i technologię druku 3D na dużą skalę, opracowaną we współpracy z FenX AG. W tym badaniu wykorzystano pianki mineralne na bazie geopolimerów drukowane w 3D, aby zbudować lekkie, izolowane części konstrukcyjne z zaletami pod względem wykorzystania materiałów, wydajności pracy i opłacalności. ETH Zurich przetwarza odpady przemysłowe na piankę mineralną drukowaną w 3D i ma na celu zwiększenie nośności i precyzji metody druku 3D.
Zespół Digital Building Technologies z Politechniki Federalnej w Zurychu przedstawia Airelements – rozwiązanie architektoniczne zapewniające zrównoważoną i trwałą architekturę. W ramach projektu badawczego wykorzystano drukowane w technologii 3D pianki mineralne na bazie geopolimerów do tworzenia lekkich, izolowanych elementów konstrukcyjnych , które pozwalają oszczędzać materiały budowlane, robociznę i pieniądze.
Te poddane recyklingowi części odpadów przemysłowych można odlać razem z pianką i pokryć warstwą ochronną bezcementowego tynku. Dzięki temu mają mniejszy ślad węglowy niż pianka plastikowa lub spieniony beton. Izolacyjne, niestandardowych kształtów bloki z pustymi wnętrzami można łączyć, tworząc dwumetrowy monolityczny system do ścian niekonstrukcyjnych.
Firma Airelements stosuje produkcję bezformową za pośrednictwem technologii druku 3D na dużą skalę, opracowanej na Politechnice Federalnej w Zurychu we współpracy z FenX AG . Prototyp składa się z czterech pustych segmentów pianki, każdy o wadze około 25 kg, które zostały wydrukowane, a następnie utwardzone przez tydzień w kontrolowanej temperaturze 20–28°C i wilgotności względnej 20–70%.
W rezultacie nie było konieczności energochłonnego przetwarzania , co stanowi postęp w porównaniu z wcześniejszymi badaniami Politechniki Federalnej w Zurychu z wykorzystaniem bezcementowych pianek mineralnych. Falista faktura nadruków, zapewniająca rzeźbiarskie wykończenie, jest efektem projektu trasy, który zwiększa wytrzymałość po utwardzeniu.
Zespół badawczy eksperymentował z różnymi gęstościami materiału, aby zapewnić kontrolowaną izolację i wytrzymałość tam, gdzie jest to potrzebne. To z kolei minimalizuje energię potrzebną do obsługi konstrukcji i promuje przyszłe ponowne wykorzystanie i recykling części budynku.
Przyszły rozwój będzie koncentrował się na zwiększeniu nośności elementów i precyzji wykonania metody drukowania 3D w celu ulepszenia prototypu. Teraz wiesz, jak ETH Zurich przetwarza odpady przemysłowe na piankę mineralną drukowaną w 3D.
O ETH Zurich Digital Building Technologies
Prof. dr Benjamin Dillenburger z ETH w Zurychu kieruje badaniami nad nowymi technologiami budowlanymi opartymi na płynnej integracji metodologii projektowania obliczeniowego, cyfrowej produkcji i nowych materiałów.
W tym kontekście DBT bada architektoniczne technologie wytwarzania addytywnego, które mają potencjał, aby zakwestionować istniejące paradygmaty budowlane. Celem nie jest po prostu racjonalizacja procesu wytwarzania i zwiększenie jakości budynku, ale także umożliwienie radykalnie nowych możliwości projektowania.
FenX AG
Przetwarzają odpady mineralne w wysokowydajną, trwałą izolację dla przemysłu budowlanego. Ich technologia umożliwia rekultywację dużej ilości odpadów mineralnych, aby budować bezpieczną i zieloną przyszłość, która promuje gospodarkę o obiegu zamkniętym.
Wykorzystują podstawowe cechy cząstek mineralnych, aby tworzyć wysoce porowate materiały o dobrych właściwościach izolacyjnych. Ich produkty oferują zrównoważony rozwój bez żadnych kompromisów w zakresie wydajności.
Oto cechy naszych wysokowydajnych i ekologicznych pianek izolacyjnych, które odróżniają je od innych.
- Przetwarza niepalne produkty izolacyjne z obojętnych surowców
- Tworzy pianki izolacyjne na bazie odpadów mineralnych, w 100% nadające się do recyklingu, które emitują niezwykle mało CO2 w całym procesie produkcyjnym.
- Ich produkty charakteryzują się niezwykłą i konfigurowalną porowatością, a ponadto są niezwykle odporne na ciepło i stanowią dobre izolatory.
- Ich formuły można wykorzystać w produkcji addytywnej, pozwalającej na natychmiastowe tworzenie spersonalizowanych przedmiotów.
Przeczytaj także: Zrównoważony dom zbudowany z wykorzystaniem XIX-wiecznej metody budowy z bel słomy
Czym jest druk 3D materiałów budowlanych?
Przemysłowy druk 3D to technika oparta na produkcji, która przekształca cyfrowe plany lub projekty w namacalne materiały i produkty. Wykorzystuje ona wielkoskalowe urządzenia zasilane układami pięter i planami budynków przez inżyniera. Następnie maszyna otrzymuje beton i inne materiały budowlane. Procedura obejmuje układanie cienkich warstw materiału, takiego jak płynny lub sproszkowany plastik, metal lub cement, a następnie łączenie warstw.
Rodzaje technologii druku 3D
Do tworzenia materiałów i koncepcji drukowanych w technologii 3D można wykorzystać różnorodne metody. Technika FFF (Fused Filament Fabrication) to technika druku 3D wykorzystująca ciągłe włókna termoplastyczne . Znana jest również jako modelowanie metodą FDM (Fused Deposition Modeling).
Stereolitografia (SLA) to alternatywna metoda druku 3D polegająca na tworzeniu modeli, struktur i wzorów warstwa po warstwie przy użyciu procesu fotochemicznego, w którym do utwardzania płynnej żywicy wykorzystuje się światło.
Źródło: ETH Z×¼rich
