Мы поддерживаем жизнь в космосе
Насосы KNF применяются для рециркуляции воздуха на МКС
Читать дальше
OбследованиеНасосы KNF в пескоструйной 3D-печати
Smart Slab разработан в инновационном архитектурном проекте исследователями Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich)
В рамках архитектурного проекта Smart Slab исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха создают интеллектуальную конструкцию легкого бетонного потолочного перекрытия. Швейцарский университет применяет инновационный метод изготовления опалубки для производства перекрытия с использованием пескоструйного 3D-принтера, выпущенного компанией Voxeljet AG, Friedberg (Германия) и оснащенного насосами, изготовленными компанией KNF.
Преимущества цифрового производства
В интеллектуальной конструкции потолочного перекрытия Smart Slab конструкционная прочность бетона сочетается с гибкими возможностями проектирования, которые обеспечивает 3D-печать. Этот цифровой метод изготовления намного более рентабельный и экологически чистый, чем обычные методы, применяемые в строительстве для создания жестких потолочных перекрытий. Толщина перекрытия Smart Slab в самой тонкой части составляет всего лишь 20 миллиметров, без потери прочности. Это означает, что его вес составляет менее 50% обычного потолочного перекрытия, т.е. для изготовления требуется меньше материала, что не только сокращает затраты на производство, но также уменьшает «углеродный след».
Истоки проекта
Потолочное перекрытие Smart Slab было разработано в Швейцарской высшей технической школе Цюриха под руководством Бенжамина Дилленбургера (Benjamin Dillenburger), доцента кафедры цифровых технологий строительства. Представляя один из основных элементов жилого блока DFAB House, это перекрытие было установлено летом 2018 г. в исследовательском инновационном здании NEST компании Empa and Eawag в г. Дюбендорфе. Площадь этого состоящего из одиннадцати бетонных сегментов потолочного перекрытия, соединяющего фундамент с расположенной над ним двухэтажной деревянной конструкцией, составляет 80 м2, а вес – 15 тонн.
Чем меньше бетона, тем лучше
Исследователи, реализующие проект Smart Slab, использовали 3D-печать для изготовления не самих конструкционных элементов, а их опалубки, т.е. матрицы. Они использовали крупноформатный пескоструйный 3D-принтер, изготовленный компанией Voxeljet. Этот принтер оснащен двумя мембранными жидкостными насосами KNF, один из которых подает холодный связующий материал (NF 60 KT DC), а другой удаляет излишнее сырье (NF 60 KT DC). Изготовление опалубки — это наиболее трудоемкий этап создания бетонных конструкций, в особенности нестандартных компонентов.
Один из одиннадцати конструкционных сегментов перекрытия Smart Slab осторожно опускают и устанавливают на место
Изготовление одним нажатием кнопки
После завершения компьютерного планирования к делу приступили промышленные партнеры исследователей, реализующих проект Smart Slab. Один из них изготовил опалубку, используя пескоструйную 3D-печать высокого разрешения под давлением , а другой использовал лазер с ЧПУ для создания деревянной опалубки. Изготовленная опалубка придает необходимую форму верхней стороне перекрытия Smart Slab и обеспечивает формирование полостей для уменьшения расхода материала и веса, а также места для прокладки электрических кабелей. Затем опалубки этих двух типов были доставлены к третьему партнеру компании для заливки бетона. Эта компания вначале выполнила заливку упрочненного волокном бетона в опалубку, выполненную методом пескоструйной 3D-печати под давлением, для изготовления нижней поверхности бетонного перекрытия с мелким оребрением, а затем отлила из бетона остальную часть перекрытия Smart Slab, используя деревянную опалубку.
Предварительно выполненное планирование обеспечило получение впечатляющих результатов
После двух недель отвердения бетона одиннадцать отдельных бетонных сегментов были готовы для перевозки в DFAB House. Детальное планирование и предварительная подготовка процесса изготовления, а также выбор опытных партнеров и надежных технологий обеспечили успешное завершение проекта без задержек. «Было поразительно наблюдать на стройплощадке, как безупречно изготовленные нами элементы оказались подогнанными друг к другу и к существующим компонентам DFAB House», говорит г-н Дилленбургер. «Это было бы невозможно без уникального междисциплинарного сотрудничества с нашими партнерами».
