S-a inventat prima imprimantă 3D uriașă care poate construi blocuri de peste 30 de etaje. Ce probleme rămân încă nerezolvate

Imprimarea 3D a schimbat radical multe domenii industriale în ultimii ani, însă construcțiile au rămas unul dintre cele mai dificile sectoare în care această tehnologie trebuie să demonstreze că poate concura cu metodele tradiționale. Dacă realizarea unor obiecte de mici dimensiuni într-un spațiu controlat este deja o operațiune obișnuită, ridicarea unei clădiri întregi presupune provocări complet diferite.

În cazul construcțiilor, precizia trebuie păstrată în condiții dificile, folosind cantități uriașe de beton și echipamente care operează în aer liber. Din acest motiv, multe dintre primele case imprimate 3D au atras atenția mai degrabă prin aspectul lor neobișnuit decât prin performanțele inginerești. Straturile succesive de beton rămâneau vizibile pe suprafața pereților, oferind clădirilor un aspect care amintea mai degrabă de un prototip experimental decât de o locuință convențională, se arată pe site-ul LUYTEN.

O macara care devine ea însăși imprimantă 3D

Una dintre limitele majore ale imprimării 3D în construcții a fost întotdeauna înălțimea. Chiar dacă tehnologia a evoluat rapid, imprimantele capabile să realizeze structuri foarte înalte au fost rare, iar proiectele spectaculoase au necesitat adesea asamblarea unor componente produse separat.

Inginerii australieni propun acum o abordare diferită. În loc să folosească o imprimantă montată pe o structură fixă sau pe o macara operată manual, aceștia au integrat complet mișcările macaralei în procesul de imprimare.

Sistemul, denumit Ascend, funcționează ca o combinație între o macara industrială și o imprimantă 3D de mari dimensiuni. Software-ul controlează simultan atât dozarea betonului, cât și poziționarea capului de imprimare în spațiu. Cu alte cuvinte, întreaga structură a macaralei devine parte activă a procesului de construcție.

Brațul și turnul instalației se mișcă automat pentru a urma modelul digital al clădirii care trebuie realizată. Astfel, echipamentul poate executa operațiuni complexe fără intervenții manuale constante pentru repoziționare.

Dimensiunile impresionante ale sistemului îi permit să depășească una dintre cele mai importante bariere ale tehnologiei. Potrivit specificațiilor prezentate de dezvoltatori, Ascend poate imprima construcții de până la 100 de metri înălțime, echivalentul unui bloc cu peste 30 de etaje.

Raza de lucru a brațului ajunge la aproximativ 50 de metri, oferind posibilitatea construirii unor clădiri cu suprafețe considerabile. Un alt avantaj este viteza de instalare, producătorii susținând că întregul sistem poate fi montat pe un șantier nou în aproximativ două zile.

Provocările structurale care ridică semne de întrebare

Deși conceptul impresionează prin dimensiuni și automatizare, specialiștii observă că unele dintre problemele fundamentale ale construcțiilor imprimate 3D nu par încă rezolvate complet.

Una dintre cele mai importante este integrarea armăturii metalice. Clădirile înalte din beton nu pot fi realizate exclusiv din material turnat, indiferent cât de performant ar fi acesta. Rezistența la solicitări structurale necesită armături bine poziționate și perfect integrate în masa betonului.

Din informațiile disponibile, noul sistem folosește un beton special, denumit Ultimatecrete, dezvoltat pentru a fi pompat cu precizie prin capul de imprimare. Totuși, dezvoltatorii nu oferă prea multe detalii despre modul în care este gestionată armarea structurilor înalte.

O altă preocupare ține de însăși natura imprimării 3D cu beton. Fiecare strat nou este depus peste unul care a început deja procesul de întărire. Acest lucru poate crea zone de contact mai slabe între straturi, fenomen cunoscut în industrie drept apariția unor interfețe reci.

Pentru construcțiile de mici dimensiuni, aceste limitări pot avea un impact redus. În cazul unei clădiri de zeci de etaje însă, fiecare detaliu structural devine critic pentru siguranța pe termen lung.

Noua tehnologie demonstrează că imprimarea 3D poate depăși barierele de înălțime care păreau imposibil de depășit în urmă cu doar câțiva ani. Totuși, succesul comercial al unor astfel de proiecte va depinde nu doar de capacitatea de a construi mai sus și mai repede, ci și de rezolvarea provocărilor legate de rezistența structurală, armare și durabilitate. Până atunci, imprimantele 3D gigantice rămân una dintre cele mai interesante direcții de dezvoltare din industria construcțiilor.

O electrică de 9.200 de euro cu autonomie de până la 480 km schimbă piața. Românii ar putea fi primii interesați