TU Eindhoven is bezig met een onderzoek naar de mogelijkheden van 3D-betonprinten, ofwel 3DCP. Om tijdens het onderzoekstraject experimenten uit te kunnen voeren, is op de TU een levensgrote 3D-betonprinter gebouwd. De verwachtingen zijn hooggespannen. Dat bleek ook wel uit de enorme belangstelling voor een demonstratie bij het symposium ‘3D-betonprinten, Merging Design & Production’ op 22 oktober.
De afmetingen van de printer in het Van Musschenbroeklaboratorium zijn circa 11 x 6 x 4 m. Er is bewust voor een grote printer gekozen om het gehele toepassingsgebied van 3D-printen te kunnen onderzoeken. Het meng-pompsysteem is gekoppeld aan de besturing van de robot. Deze besturing beperkt zich daarmee niet tot uitsluitend de robotbewegingen en snelheid. De output van de printer wordt ook dynamisch geregeld, evenals het type materiaal dat wordt verpompt en geprint.
In deze beginfase van het project gaat het er vooral om ervaring op te doen met het 3D-printen en de techniek te leren begrijpen. Prof. Theo Salet, hoogleraar Constructief Ontwerpen en verantwoordelijk voor het onderzoekproject, verwacht met een maand of drie de techniek goed onder de knie te hebben. Heel eenvoudig is dat niet. “Er zijn nog wel wat problemen, bijvoorbeeld met het stapelen van de specie. De uitdaging is een specie toe te passen die vloeibaar genoeg is om te kunnen verpompen, maar voldoende stijf is om bovenliggende lagen specie te kunnen dragen.” Een van de oplossingen die Salet noemt is om bij de spuitmond een materiaal bij te mengen, waarmee de gewenste stijfheid op precies het juiste moment kan worden gerealiseerd.
Salet heeft veel vertrouwen in het onderzoek, mede dankzij de knowhow van de projectpartners en een enthousiast team met onder meer promovendus Rob Wolfs. Hij is verheugd om de grote belangstelling, ook bij het grote publiek. Zelfs het NOS-journaal heeft er een item aan gewijd. “Voor het team is dat ontzettend leuk en het draagt bij aan het draagvlak van het onderzoek,” aldus Salet.
Salet ziet uit naar de volgende fase, wat hij het 3D-betonprinten 2.0 noemt. Daarmee moet de stap worden gezet van een spreekwoordelijke zwart-witprinter naar een kleurenprinter. Binnenkort wordt een tweede printkop geïnstalleerd, en kan worden geëxperimenteerd met onder meer staalvezelbeton, self-healing beton, warmbeton, translucent beton, zelfreinigend beton. Het zijn bijzondere en zeer uiteenlopende toepassingen van het toch al eeuwenoude materiaal beton. “Je kunt je afvragen of we dit nog wel beton mogen noemen. Ik heb het dan ook wel eens over ‘the material formally known as concrete’. Maar het blijven cementgebonden producten”, licht Salet toe.
Dankzij de techniek worden ontwerp, uitvoering en productie geïntegreerd, een interessante ontwikkeling omdat juist die integratie in de bouwketen tegenwoordig een belangrijk thema is. Met ‘mass customization’ kan elk gebouw of elke bouwsteen voor zijn specifieke functie worden ontworpen. Salet: “Ons doel is vooral na te gaan welke mogelijkheden de techniek biedt. Bijvoorbeeld door beton alleen daar toe te passen waar het echt nodig is. Of door het type beton te variëren afhankelijk van de plek in de constructie. Ook moet het mogelijk worden draadloze sensoren in het beton in te storten. Daarmee kan informatie worden verkregen over het beton zelf, maar ze kunnen ook gebruikt worden voor intelligentie in gebouwen. Denk aan verlichting die automatisch aangaat wanneer iemand binnenkomt. In de sfeer van beveiliging zijn er volop kansen.”
De verwachtingen en ambities zijn groot. Cement houdt de ontwikkelingen nauwlettend in de gaten. Binnenkort verschijnt een eerste artikel van de hand van Salet en Wolfs.
Bekijk ook nog twee filmpjes:
3D-betonprinter in actie op de TU/e
Een van de eerste resultaten van de 3D-betonprinter van de TU/e
Object geprint door een van de projectpartners CyBe
Reacties