Robotjes die grote gebouwen kunnen 3D-printen

Het is verbazingwekkend hoe snel de technologie rond 3D-printen zich in de afgelopen paar jaar heeft ontwikkeld. Niet alleen zien we de snelheid van het printen steeds verhoogd worden, terwijl al die tijd de prijzen aanzienlijk zijn gezakt, en er bovendien elke dag geheel nieuwe innovatieve benaderingen lijken te ontstaan.

Zo hebben we al gezien dat drones kunnen 3D-printen, er veel gebeurt op het gebied van geneeskunde en dat er allerlei gekke nieuwe manieren ontstaan om printen met voedsel. Vandaag is een unieke, maar heel innovatieve benadering van 3D-printen is onthuld door een team van onderzoekers van het Institute for Advanced Architecture van Catalonië (IAAC), in Barcelona.

Een probleem met de 3D-printers van vandaag, is dat hun bouwruimte wordt beperkt door de grootte van die printer. Om een ​​huis printen, heb je een 3D-printer nodig die groter is dan dat huis. Dit beperkt de bruikbaarheid van zo’n apparaat in ernstige mate. Een team van onderzoekers heeft  een methode van printen van grootschalige objecten, zoals gebouwen, uitgevonden met mobiele 3D-printing robots ze Minibuilders noemen.

“Binnen de bouwsector hebben we gedurende bijna een eeuw geen disruptieve technologieën geïntroduceerd zien worden”, aldus het IAAC onderzoeksteam. “Wij geloven dat robotica en additieve productie een belangrijke rol in de toekomst van de bouw zal spelen.”

De Minibuilder-opstelling bestaat uit drie verschillende robot-apparaten, elk met afmetingen niet groter dan 42cm. Ondanks hun kleine formaat, kunnen ze gebouwen in bijna elke verhouding printen. Alle drie de robots, ieder verantwoordelijk voor verschillende functies, zijn nodig om samen een groot 3D-project te printen.

Foundation Robot
Dit is de eerste robot die de bouwplaats betreedt. Hij maakt gebruik van sporen en een lijnen-volg sensor om te bewegen en rondingen van een project te herkennen. De zijkant van deze robot bevat de werkelijke printkop, die geleidelijk omhoog kan als het geprinte object op zichzelf voort bouwt. Zodra het object hoger wordt dan het bereik van de arm van de Foundation Robot, is het tijd om naar de volgende Minibuilder te gaan.

Grip Robot
Deze robot klemt zich aan de bovenkant van een bouwproject met vier rollers vast. Deze robot maakt gebruik van de eerder geprinte structuur als ondersteuning, dus het heeft materiaal nodig dat extreem snel droogt, zodat hij zich aan de volgende laag van de print kan vasthouden. Om dit te doen, maakt de Grip Robot gebruik van kachels om het materiaal zo snel mogelijk uit te harden. Zodra de vorm en grootte van de structuur compleet zijn, is het tijd om verder te gaan naar de volgende robot.

Vacuüm Robot
Dit is de laatste robot van het MiniBuilder bouwproces. Hij maakt gebruik van een vacuüm binnen een zuignap om zich vast te hechten aan het oppervlak van een voorwerp. Het doel van deze robot is de structuur die is afgedrukt te versterken. Om dit te doen beweegt hij herhaaldelijk op en neer over de structuur, het afdrukken van een materiaal bijna loodrecht op die van de andere lagen. Dit levert onontbeerlijke extra steun op die nodig is voor grotere objecten.

Samen zijn deze Minibuilders in staat om grootschalige 3D-prints te produceren zonder de noodzaak van een grootschalige 3D-printer. Hoewel de technologie nog niet geperfectioneerd is, hebben onderzoekers nu een springplank ontwikkeld voor het komen tot een nieuwe methode voor het printen van gebouwen en andere grote objecten en dit zal zich zeker blijven ontwikkelen in de nabije toekomst.