Radiolaria, 3D geprinte zandsteenstructuur van Enrico Dini
Bouwmaterialen van de 3D printer



2013, juli - Was 3D-printen tot voor kort vooral interessant voor het maken van prototypes en kleine series, dat is aan het veranderen. Zo loopt er momenteel een project in Amsterdam waar DUS Architecten een grachtenpand realiseert6 met een 3D printer; ful scale welteverstaan. DUS Architecten print het gebouw met een polymeer als bouwmateriaal, maar inmiddels wordt elders ook al geëxperimenteerd met het printen van hout, kunstmatig zandsteen, baksteen en zelfs beton.

Neem de 'zandsteenprinter' van de de Italiaanse robotbouwer Enrico Dini. De methode is gebaseerd op een horizontale machine met beweegbare robotkop de zogenaamde D-Shape, naar verluidt de grootste 3D-robotprinter ter wereld. Het werkt als een inkjet-printer, waarbij een mengsel van zand en magnesiumoxide als medium wordt gebruikt. Het proces begint met het 3D CAD-ontwerp van de architect, dat in de computer van de D-Shape wordt ingelezen. Op de zandlaag wordt met de robotkop een chemisch bindmiddel opgespoten, waarna het materiaal uithardt. Dat levert een soort kunst-zandstenen structuren op, met een marmerachtig uiterlijk.

Zandsteenprinter van Enrico Dini




De onderzoeksgroep van prof. Simon Austin, van de Britse Loughborough Universty bij Leicester werkt samen met Architectenbureau Foster + Partners aan een methode om betonnen elementen te printen. Men ontwikkelde een robotarm die laagje voor laagje snelhardend beton opspuit. Op die manier wist men inmiddels complexe betonnen onderdelen te maken, inclusief allerlei holtes en reliëfs.

Soortgelijk onderzoek vindt ook plaats in de Verenigde Staten en wel door prof. Behrokh Khoshnevis, hoogleraar Industrial & Systems Engineering and Civil & Environmental Engineering aan de University of Southern California. Hij is bovendien directeur van het Center for Rapid Automated Fabrication Technologies (CRAFT). Het bedrijf ontwikkelde het Contour Crafting-proces, een gerobotiseerd constructiesysteem voor de bouw. Het meest robuuste Contour Crafting-systeem heeft de vorm van een verrijdbare portaalkraan ter grootte van een fors huis. Een verticale robotarm kan zowel langs de horizontale bovenbalk, als verticaal bewegen. Op de robotrarm is een  spuitkop gemonteerd. Op die manier kan een totaal huis in laagjes worden opgebouwd, te beginnen met de fundering. Khoshnevis denkt een compleet huis van meer dan 200 m2 in 24 uur te kunnen realiseren. Het systeem is volgens de bedenkers niet alleen erg snel, maar volgens de hoogleraar ook nog eens erg goedkoop. Er komt namelijk vrijwel geen mensenhand aan te pas en daarmee zijn de loonkosten minimaal. Vanwege de lage kosten zou het printen van huizen een oplossing kunnen bieden voor sociale woningbouw, of het groeiende probleem van krottenwijken. En wat te denken van noodhulp aan door rampen geteisterde gebieden.

Zie Innovatieve Materialen juli/augustus 2013, pagina 6 e.v. >



Contour Crafting