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通過噴射混凝土3D打印進入建筑的未來

在漢堡附近的一家工廠中,一家初創公司正在使用KUKA機器人來打造城市和基礎設施建設的數字化未來。該團隊不僅在革命性地改變了使用3D打印的混凝土組件的生產方式,而且還改變了相關的計劃和執行流程。


使用機器人進行 3D 混凝土打印的全新工藝

在一個車間中央放著一塊鋼板,上面有一個 L 形鋼筋網籃。向操作人員伸出大姆指示意,然后操作人員在觸摸屏上發出開始信號。幾秒鐘后,車間內就充滿了混凝土攪拌機的轟鳴聲和嘩啦聲。工地現場緩緩地豎立起一臺機器,宛如恐龍復生一般。這個場面可不是發生在侏羅紀公園,而是在漢堡附近。設備內部有一臺閃耀白色光芒的 KUKA 機器人,它一點也不可怕,而是施展均勻的動作,從一個大噴嘴中將噴射混凝土涂抹在鋼筋網籃上。一層又一層,建起了一個藍灰色結構,泛著濕漉漉的光——還包含波紋結構和粗糙表面,接下來會被另一臺機器人用一個刮刀狀大型工具平整成形。

采用噴射混凝土進行 3D 打印時,材料被直接涂抹在鋼筋網格上。

用 3D 打印機中的噴射混凝土打造無限的形狀多樣性

?“配備噴射混凝土噴嘴的機器人是本公司這款設備的亮點?!盚endrik Lindemann 說。他介紹道,這臺機器人正在打印引橋蓋梁原型件,例如可用于建造混凝土橋梁。另外,機器人的打印范圍還包括墻壁或其他構件。Lindemann 是一位受過大學教育的建筑師兼數字化生產專家。他與 Roman Gerbers、Niklas Nolte 和 Alexander Türk 一同創立了 Aeditive,這家創業公司在漢堡附近的這座舊廠房里努力研究混凝土建筑的數字化未來。


在建筑業 3D 打印時,一臺機器人負責涂抹噴射混凝土,另一臺則將其抹平。

Concrete Aeditor 在使用時既可固定也可移動

這臺 3D 混凝土打印生產裝置在使用時既可固定也可移動,構成其核心的是兩臺 KR QUANTEC ultra 系列的 KUKA 六軸機器人。它們擁有 300 千克的最大負載能力以及高達 3900 毫米的作用范圍,屬于最為強勁同時最為緊湊的工業機器人。作為鑄造型機器人,特別適合用于高污染、高濕度和高溫領域。

采用噴射混凝土進行 3D 打印的核心是:兩臺鑄造型 KR QUANTEC ultra 機器人。

現在請看短片:使用 KUKA 技術的噴射混凝土 3D 打印

兩臺機器人,一個目標:通過采用噴射混凝土進行混凝土建筑構件 3D 打印,制造完美成品件?

這就是位于諾德施泰特的被命名為“Concrete Aeditor”的 3D 打印機演示設備的宗旨所在。由一臺機器人引導的自主研發的噴射混凝土噴嘴與另一臺機器人攜手——或者更準確地說是“攜抓爪”——工作,后者則負責同步裝配建筑主體。“我們的這種新型自動化工藝甚至能夠以 3D 打印方式生產混凝土承重件。”Hendrik Lindemann 說。而且是真正一體的。Concrete Aeditor 包含生產和材料容器、混凝土攪拌單元,以及供水供電裝置和一個自帶的軟件輔助控制系統。“這樣一來,我們的設備可以始終建立在靠近您的施工任務的地方,例如在成品件廠里或建筑工地上?!必撠熓袌鰬鹇缘?Türk 強調。?

Aeditive 創始人:Roman Gerbers、Niklas Nolte、Hendrik Lindemann 和 Alexander Türk(從左至右)。

全面的數據融合實現極高的流程和成本透明

據介紹,Aeditive 擁有自己的軟件,因此用戶無需掌握專門的基礎知識,即可通過數字方式制作待打印的建筑構件。“生產過程中生成的數據幫助我們為用戶的質量保證提供支持,并預先計算磨損進程?!盠indemann 說。對于 Aeditive 機器人會取代工作崗位的說法,Türk 予以否認:

恰恰與之相反。由于專業人員的缺口在不斷加大,包括建筑業,發展自動化將更能夠保障現有工作崗位。由此可防止出現當訂單量進一步上升時,企業陷入產能瓶頸無法掙脫的局面。

Aeditive 聯合創始人 Alexander Türk

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