3D 콘크리트 프린팅으로 구조 중량 72% 감소

미시간 대학의 연구원들은 초경량, 폐기물 없는 콘크리트를 만드는 방법을 개발했습니다.

이 방법은 동일한 크기의 클래식 소재로 만든 제품에 비해 완성된 구조의 무게를 72% 줄입니다. 이 기술에는 3D 프린팅을 사용하는 것이 포함됩니다.

콘크리트 3D 프린팅 또는 3DCP에 대한 전통적인 접근 방식건설을 디지털화하고 콘크리트 소비를 줄이는 것을 목표로 합니다. 그러나 직교 벽과 같은 단순한 구조에만 인쇄할 수 있는 기하학적 한계가 있습니다. 엔지니어들은 토폴로지 최적화와 콘크리트 인쇄를 효과적으로 결합하는 계산 설계 및 로봇 3D 인쇄 기술을 사용했습니다.


복잡한 콘크리트 구조물을 인쇄합니다. 비디오: 미시간대학교

토폴로지 최적화는주어진 지지대 세트에 대한 강도 또는 무게와 같은 성능 기준을 기반으로 가장 효율적인 재료 분포를 생성합니다. 연구원들은 토폴로지 최적화 부품의 모양과 기하학을 기반으로 비평면 및 가변 재료 증착을 결합하는 계산 모델을 만들었습니다. 이를 통해 재료를 효율적으로 사용하여 구조적 목적에 필요한 곳에 정확히 배치할 수 있습니다.

연구원들은 새로운 접근법이"과도한 재료로 불필요한 과잉 건물을 제거합니다." 이를 통해 저렴한 비용으로 더 우수하고 환경 친화적인 디자인을 만들 수 있습니다. 그들은 3D 프린팅이 이미 건설 현장에서 사용되고 있으며 새로운 접근 방식이 이 기술을 사용할 가능성을 확장할 것이라고 언급합니다.

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표지: 콘크리트로 인쇄된 복잡한 구조. 이미지: 미시간 대학교 DART 연구소