2018-Oct-15

Senast uppdaterad09:35:27 AM GMT

Hållbara stålkonstruktioner skapade med 3D skrivare

Skriv ut
stålkonstruktion1
Komplexa stålelement för att användas i konstruktion skrivs nu upp med den additiva tillverkningstekniken.

"Genom att använda additiv tillverkning kan vi mycket effektivare skapa massor av komplexa och individuellt utformade delar. Något som kan få enorma konsekvenser genom att minska kostnaderna och skära ner på mängden avfall som skapas. Men viktigast av allt, så potentiellt möjliggör detta tillverkningssättet en mycket sofistikerad design och tar bort behovet av att förenkla konstruktionen i ett senare skede bara för att sänka kostnaderna."

Detta säger Salomé Galjaard som är lagledare för ett utvecklingslag inriktat på att utveckla 3D skrivartekniken för konstruktions behov. De utvecklar en teknik för att skapa konstruktionselement av stål tillräckligt hållbart och komplext för att användas i byggnader. Även om laser sintring har använts på annat håll, menar de att det här är första gången det har använts för ett sådant här ändamål.

stålkonstruktion4Forskningen fokuserar på att tillämpa en befintlig lasersintringsteknik för att användas för byggnads element som skall hålla i en konstruktion miljö. ”I det projekt som vår forskning baserades på, var vi tvungna att utforma 1200 noder (anslutningskablar med stag) som alla var lite annorlunda. Att producera dem för hand skulle vara en mycket komplex och tidskrävande process. Det inspirerade oss att leta efter en produktionsteknik som tillät oss att göra en "engångsproduktion” 1200 gånger om. Utöver detta är viktminskningen (genom att man kan lämna ute det material som du egentligen inte behöver) mycket gynnsam för en tensegritet eller lättvikts strukturer då det tillåter de andra strukturella elementen att också byggas med mindre vikt.” säger Salomé.

Produktion

Salomé beskriver att de inte har gjort några ändringar i den ursprungliga lasersintringsteknik. Utan istället kunnat använda sig av tillgängliga EOS maskiner, där CRDM/3D Systems gjorde den faktiska produktionen för forskarlaget.

Tekniken använder en laser för att värma upp och smälta ett fint skikt av stålpulver som sedan stelnar och bildar en del av strukturen. Ett nytt skikt av pulver tillsätts sedan och strukturen byggs successivt upp. Detta gör det möjligt att bygga upp en struktur på ett mycket exakt sätt. Som sådan, menar de, att denna metod har särskilt värde för att skapa mycket komplexa strukturelement och kan ha tillämpningar som man ännu inte har har utforskat eller ens tänkt på.

stålkonstruktion3

Framtiden

”Just nu tittar vi på produktintegration, att integrera olika funktioner av flera element in i en komplex produkt. Detta skulle kunna minska mängden produkter i en struktur, då man lägger all komplexitet i ett element och lämnar de andra mycket enkla. Detta skulle kunna ha en positiv effekt på den totala kostnaden och installationen.” fortsätter Salomé berätta.

stålkonstruktion2

A traditionally produced steel node is cheaper to produce at the moment, but Arup's development has the potential to reduce costs and cut waste (Copyright info: Davidfotografie)

Till sist uttrycker han att ”personligen tycker jag att det kan vara bra för vissa projekt, men jag förväntar mig inte allt ska skrivas ut i framtiden. Det är en specifik teknik, potentiellt riktigt fördelaktigt för vissa tillämpningar, men definitivt inte alla delar av en byggnad eller struktur. Vi fokuserar nu på relativt små, ​​komplexa element.

Å andra sidan, att arbeta med den här tekniken öppnar ditt sinne för nya möjligheter. Kanske vi ännu inte kan föreställa oss vilka typer av designer här tekniken kan komma att leda till.

Copyright info: Davidfotografie

Roberth Johansson

TwitterFacebookDigg