3D-printe betong - Hva er mulig når forskaling ikke trengs?

Hvorfor er 3D-printing av betong interessant?

Betong er klodens mest brukte byggemateriale, så at det er et viktig materiale er en sterk underdrivelse – det er kanskje verdens viktigste. Men betong er ikke perfekt, ei heller metoden vi bruker for å lage strukturene vi trenger. Sementen, en veldig viktig komponent i betong, er sterkt knyttet opp mot store CO2-utslipp. Og behovet for forskaling i støpeprosessen gjør at man ofte forenkler geometrien på det som skal lages, for at forskalingsprosessen skal bli billigere og mer effektiv. Dette gjør ofte at man går på kompromiss på enten mengde material brukt, eller funksjonalitet. 

Ingen behov for forskaling

Betong er i utgangspunktet et tiksotropisk materiale – det vil si at når du påfører det krefter har det en tendens til å flyte lettere. Det er derfor man vibrerer betongen i en støpeform, for å sørge for at den brer seg ut til alle kriker og kroker. Maling og kvikkleire er eksempler på andre tiksotropiske materialer.

Men der betong er tiksotropisk er 3D-printbar betong mega-tiksotropisk™! Dette åpner spennende dører.  

Når betongen pumpes ut av dysen til vår betong-3D-printer vil materialet ligge i ro med én gang, veldig likt en vanlig plastprinter, men litt større. Det er mega-tiksotropien som gjør at materialet er pumpbart, men samtidig ligger i ro når det kommer ut. I tillegg til å ligge helt i ro tåler det en god del trykk også, kun sekunder etter det har blitt lagt ned. Dette gjør at lag nr 1 tåler vekten av lag nr 2, ja faktisk lag nr 30, 50, og mer. 

Slik kan det se ut underveis i printingen av en geometri det ikke er like lett å forskale.

Hva betyr dette i praksis?

Hovedoppgaven til forskaling er å holde betongen innenfor de rammene vi har gitt den. Men, hvis den klarer det av seg selv, så er vel behovet for forskaling borte? Korrekt!

Og når forskalingen er borte er det ingenting som tilsier at du må holde deg til rette flater eller firkanta former. Herfra kan ideene løpe som de vil; hvordan kan strukturen bli bedre om den kan være hul? Eller om vi har kurvede overflater?

Kort og godt; fjerner man behovet for forskaling åpner man opp for:

Ta kontakt med oss eller Future Materials for å lære mer om teknologien!

Foundation before and after design for AM has been implemented
Bildet viser hvordan et fundament ser ut dersom man lager design basert på funksjonaliteten til fundamentet, og ikke produksjonsprosessen. Til venstre er konvensjonelt design for støping, og til høyre et justert design for 3D-printing. Bildet er fra Hyperion Robotics.