Grossversuch beweist Marktreife
(Text von Robert Schütz (bautalk.com))
Der 3-D-Druck im Betonbau wird an Bedeutung gewinnen.
Die Fortschritte sind enorm. Die Experten von Voxeljet erforschen
seit langem die Anwendungen für komplexe Bauformen
unter realen Bedingungen. Gemeinsam mit Züblin
und Meva wurde nun in einem Grossprojekt die Marktreife
erfolgreich nachgewiesen.
Vor dem Verwaltungsgebäude der Voxeljet AG in Friedberg fällt zunächst der Firmenstein am Eingangsbereich auf, der einer hochwertigen Steinmetzarbeit gleicht. Das dreidimensionale Firmenlogo, war eine der ersten Anwendungen, bei der eine komplexe Form gedruckt und im hybriden Ansatz mit konventionellen Holzschalungen kombiniert wurde, so dass diese schliesslich nur noch mit Beton ausgefüllt werden musste. Dies übernahm Dade Design, eine Schweizer Betonmanufaktur für Designprojekte. Hinterschneidungen sind dabei kein Problem. Schon vor Jahren hat der führende Hersteller und Dienstleister für 3D-Drucksysteme, das Potenzial für die Bauindustrie erkannt und in diese Richtung intensiv und erfolgreich geforscht. Noch steht diese Anwendung sprichwörtlich am Eingang einer Welt voller Möglichkeiten. In Zusammenarbeit mit der Züblin AG und dem Schalungshersteller Meva, konnte Voxeljet nun die Vorteile beim 3D-Druck von komplexen Schalungsformen im Grossversuch unter realen Bedingungen nachweisen.
Das 3D-Drucksystem VX4000 von Voxeljet: grösster zusammenhängender Bauraum von 4x2x1 m
(LxBxH) für den industriellen 3D-Druck. (Bilder: Voxeljet AG)
Erfolgreicher Grossversuch am Beispiel «Stuttgart 21»
Es wurde, wie auch bei der Herstellung der Form für den Firmenstein, der Voxeljet 3DDrucker VX4000 mit einem zusammenhängenden Druckvolumen von 4 x 2 x 1 m und einer Druckgeschwindigkeit von 15 mm/h
bei 300 dpi Druckauflösung eingesetzt (siehe Foto links). Zunächst hat man bei diesem Kooperations-projekt das Anbringen der Schalrüstung, Entschalung und das allgemeine Handling der gedruckten Schalungen erfolgreich getestet. Zudem konnte man nachweisen, dass die wasserabweisende Schalung aus dem 3D-Druck problemlos wiederverwendet werden kann, was dieses Verfahren erst wirtschaftlich macht. Bisher konnte Voxeljet diese Eigenschaften und Auswirkungen nur im Labor testen. Erst dieser Grossversuch für eine konkrete Anwendung, bringt die entscheidenden Erkenntnisse: Für das Projekt «Stuttgart 21» – bei dem die Züblin AG an mehreren Bauabschnitten beteiligt ist, sollen im Tiefbahnhof Stützen mit Kelchschultern errichtet werden.
Speziell für Doppeltgekrümmte und komplexe Formen.
Die Besonderheit dieser komplexen Form sind die doppeltgekrümmten
Flächen im oberen Abschnitt. Eine Hybridlösung, aus konventionellen Schalungen und Formen aus dem 3D-Druck, schien hier – auch kostentechnisch – sinnvoll. Nach dem abschliessenden Festigungstest kam man zu dem Ergebnis, dass sich Schalungen sogar auf eine Dicke von 21 mm reduzieren lassen, wodurch Druckvolumen, Gewicht und Kosten weiter sinken. Fazit: Die Voxeljet-3D-Drucksysteme erlauben die Fertigung von Gussformen mit hochkomplexen Geometrien in kürzester Zeit und mit beeindruckender Präzision. Durch konventionelle Fertigungsmethoden wären derart geschwungene Formen zu aufwändig oder überhaupt nicht möglich. (siehe auch: Die Baustelle 4.o)
