Forscher der University of Michigan haben eine Methode entwickelt, um ultraleichten, abfallfreien Beton herzustellen.
Traditionelle Ansätze zum Beton-3D-Druck oder 3DCPZiel ist es, das Bauen zu digitalisieren und den Betonverbrauch zu reduzieren. Aber sie haben geometrische Beschränkungen, die das Drucken nur für einfache Strukturen wie orthogonale Wände erlauben. Die Ingenieure verwendeten Computerdesign und robotergestützte 3D-Drucktechnologie, die Topologieoptimierung effektiv mit Betondruck kombiniert.
Drucken von komplexen Betonstrukturen. Video: Universität von Michigan
Die Topologieoptimierung ist eine Technik, dieerstellt die effizienteste Materialverteilung basierend auf Leistungskriterien wie Stärke oder Gewicht für einen bestimmten Satz von Stützen. Die Forscher erstellten ein Rechenmodell, das nicht-planare und variable Materialabscheidung basierend auf der Form und Geometrie der topologieoptimierten Teile kombiniert. Dadurch kann das Material effizient genutzt und genau dort platziert werden, wo es für statische Zwecke benötigt wird.
Die Forscher erklären, dass der neue Ansatz"beseitigt unnötiges Überbauen mit überschüssigen Materialien." Dadurch können Sie bessere und umweltfreundlichere Designs zu geringeren Kosten erstellen. Sie stellen fest, dass der 3D-Druck bereits auf Baustellen Anwendung gefunden hat, der neue Ansatz wird die Möglichkeiten für den Einsatz dieser Technologie erweitern.
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Auf dem Cover: ein komplexes Gebilde aus Beton gedruckt. Bild: DART-Labor, University of Michigan