Stampa 3D in loco per strutture di ingegneria civile con macchine edili ICT e irrorazione ibrida

La stampa 3D Hybrid Construction in Giappone unisce i vantaggi della spruzzatura a umido e a secco

La stampa 3D nell’edilizia continua ad espandersi in Giappone, spinta dalla necessità di processi più efficienti, convenienti e materiali complessivamente più performanti. Nello sviluppo di nuove tecnologie per l’industria delle costruzioni, un gruppo di ricerca dell’Università di Gifu (Gifu, Giappone) è stato affiancato da:

Istituto di ricerca sulla tecnologia delle costruzioni
Sumitomo Osaka Cement
Shimizu Construction
NIPPO
Maruei Concrete Industry
FTS

Insieme all’innovazione nella spruzzatura a secco e a umido, il gruppo di ricerca e sviluppo ha ora costruito una stampante per il lavoro in loco, che il gruppo afferma offre molteplici vantaggi in combinazione con le apparecchiature di tecnologia delle comunicazioni informatiche (TIC). Tipiche modalità di costruzione in tutto il mondo prevedono lo stampaggio del cemento colato in forma mediante cassaforma. In Giappone, il Ministero della terra, delle infrastrutture, dei trasporti e del turismo raccomanda la prefabbricazione con prodotti fabbricati in fabbrica; tuttavia, i ricercatori continuano ad andare avanti nella raffinazione della tecnologia, consentendo un cambiamento e impiegando una tecnica innovativa.

Indubbiamente, il gruppo di ricerca e sviluppo è diretto nella giusta direzione, con particolare attenzione alla stampa 3D. Per gli utenti industriali – e specialmente nell’edilizia – i vantaggi sono notevoli. Una maggiore accessibilità economica è possibile su numerosi livelli, a causa di meno tempo speso nella produzione, trasporto, minori sprechi di materiali e ridotta necessità di manodopera umana (diventando ancora più rilevante con il maggiore uso di robotica più complessa).

Con la spruzzatura a secco, i materiali devono essere “convogliati separatamente” e quindi spruzzati dalla punta dell’ugello, mentre la spruzzatura a umido implica che i materiali premiscelati vengano spruzzati dalla punta dell’ugello. Con l’esclusivo sistema ibrido del team, sono in grado di riunire tutti i vantaggi di entrambi.

Il nuovo processo funziona nei seguenti passaggi:

La modellazione 3D viene eseguita in loco con un ugello di spruzzo attaccato alla punta della benna della macchina per costruzioni ICT.
Vengono creati i dati di progettazione del piano infinito, controllando l’asse orizzontale.
L’altezza viene regolata con una funzione di offset.

“Utilizzando tale tecnologia per macchine edili ICT, nell’esperimento del Construction Technology Research Institute, siamo riusciti a produrre direttamente strutture in calcestruzzo 3D assumendo una cassaforma (pilastro) con un’altezza di 1,5 metri e una parete con un’altezza di 1 metro”, ha spiegato i ricercatori.

Ci sono piani per affrontare le difficoltà nel trasporto di materiali, che è spesso un problema nel settore delle costruzioni, per numerose applicazioni. Il team attualmente prevede “una cassaforma sepolta per la costruzione di strutture in cemento” nella loro prima fase, con precisione e gestione recentemente applicate nella seconda fase, da utilizzare in pilastri, pilastri e altro. Nella terza fase, lavoreranno su infrastrutture come i ponti e altre strutture come le ringhiere.

Man mano che il gruppo di ricerca e sviluppo passa dalla fase concettuale al completamento effettivo di tutte e tre le fasi, sarà interessante vedere i risultati finali. Mentre ci sono veri benefici per l’uso nel settore edile, molti hanno espresso scetticismo poiché i progetti sono lenti a decollare, sia nella costruzione di case che in interi villaggi .

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