3D-scannen, -frezen en –printen: in de restauratie, ook in de bouw? Michael de Bouw Laboratorium Renovatie WTCB
25/11/2015 - Pagina 1
Additive manufacturing / 3d-printing
• Laagsgewijs produceren • Gekend voor prototyping • Functionele onderdelen met goede mechanische eigenschappen • Altijd startend van een 3D model
25/11/2015 - Pagina 2
Additive manufacturing / 3d-printing Zo oud als de bouw zelf…
◘ (film)
25/11/2015 - Pagina 3
Additive manufacturing / 3d-printing Overzicht
25/11/2015 - Pagina 4
Additive manufacturing / 3d-printing Vloeistoffen - “fotopolymerisatie”
25/11/2015 - Pagina 5
Additive manufacturing / 3d-printing Vloeistoffen – “extrusie” - beton
◘ (film)
25/11/2015 - Pagina 6
Additive manufacturing / 3d-printing Vloeistoffen – “extrusie” - klei
◘ (film)
25/11/2015 - Pagina 7
Additive manufacturing / 3d-printing Poederprinten – “powder bed fusion”
25/11/2015 - Pagina 8
Additive manufacturing / 3d-printing Poederprinten – “direct energy deposition”
◘ (film)
25/11/2015 - Pagina 9
Additive manufacturing / 3d-printing Poederprinten – “binder jetting”
◘ (film)
25/11/2015 - Pagina 10
25/11/2015 - Pagina 11
Additive manufacturing / 3d-printing Back to reality Toepassing in de bouw? • Zeker wel • • • •
Onopgeloste vragen Kwaliteit van materialen (beton)? Wapening? Financiële haalbaarheid?
25/11/2015 - Pagina 12
Nieuwe Additive manufacturing / 3d-printing bouwconcepten
25/11/2015 - Pagina 13
Opnieuw uitgevonden bouwconcepten
25/11/2015 - Pagina 14
Toepassingsdomein: historische gebouwen
25/11/2015 - Pagina 15
Belang voor het patrimonium •
Nauwkeuriger werk, snellere goede aansluiting met breukvlakken bij inpassen lacunes.
•
Mogelijkheid tot maken van replica’s bij stukken waarbij geen fysiek contact mogelijk is.
•
Kostenreductie door verkorting van bepaalde traditionele procédés (zonder marktverdringend te werken)
© De Ingenieur
© Onroerend Erfgoed 25/11/2015 - Pagina 16
Project 3D-restauratie Innovatietraject voor innovatievolgers Demonstratie van • CAD • 3D-scans • 3D-printtechnieken • CNC- (frees-) technieken voor de • documentatie • restauratie • reconstructie van onroerend (maar indirect ook roerend) erfgoed.
25/11/2015 - Pagina 17
… naar fysieke realisatie
Van bestaand of niet meer bestaand erfgoed…
… naar model …
Scans, cad plus verwerking
Productie, al dan niet via een tussenweg, zoals via mallen, door 3d-printing of freeswerk
25/11/2015 - Pagina 18
•Vervaardiging invulstuk •Op basis van een nauwkeurige scan •Van een identiek (niet-ontbrekend) stuk •Van het breukvlak aan het ontbrekende deel •Met nabewerking voor aansluiting van het nieuwe stuk aan het breukvlak
•Printen •Afwerken en bevestiging/verlijming
25/11/2015 - Pagina 19
25/11/2015 - Pagina 20
Directe benadering Direct produceren van materiaal via printen of frezen Potentiële toepassingen in het domein van • • •
de metaalrestauratie de stucrestauratie De keramiekrestauratie
Evenwel vooral gebruikt als freestechniek voor steen en hout • •
Op basis van scans of CAD-modellen Herschaald, gespiegeld, andere bewerkingen
25/11/2015 - Pagina 21
© Denys
Frezen kan zowel in hout als steen, en zeer figuratief. In tegenstelling tot het 3d-printen zijn grotere oplages voordeliger. Maar alle freeswerk op basis van computermodellen, die tot stand zijn gekomen door CAD- en/of scanwerk.
© Denys 25/11/2015 - Pagina 22
Grote oplage aan pinakels, OLV-Kerk Laken (CAD+scanwerk voorafgaand aan het freeswerk)
© Denys 25/11/2015 - Pagina 23
© Visuaxis/Denys
© Renier 25/11/2015 - Pagina 24
Indirecte benadering – mallen of hulpstukken Voor de hand liggende voorbeelden Gietmallen voor • Decoratief binnen- of buitenpleisterwerk • Kunststeen
Voordelig ten opzichte van klassieke methodes? Herbruikbaarheid van de mal? Vervormbaarheid van de mal? Duurzaamheid van de mal? Stabiliteit onder invloed van vochtigheid Stabiliteit onder invloed van chemische agentia (alkali, zuren, zouten ….)
25/11/2015 - Pagina 25
Indirecte benadering Gietmetalen • Zandbedprinten • Printen van verloren wasmodellen • •
In was In ‘castable resin’
25/11/2015 - Pagina 26
25/11/2015 - Pagina 27
25/11/2015 - Pagina 28
Indirecte benadering Keramische vloertegels • • • • • • •
Vlakke bodemplaat Vormrooster Elk vakje manueel opvullen met een dun laagje droge kleurklei Vormrooster verwijderen Neutrale klei toevoegen om de gewenste dikte te bekomen Samenpersen Bakken
Het vormrooster is eenvoudig, met hoge precisie, te printen (in kunststof, titaan), en op grotere schaal dan de tegel (krimp van de klei bij het bakken)
25/11/2015 - Pagina 29
Indirecte benadering Keramische geglazuurde reliëftegels
25/11/2015 - Pagina 30
Bijzondere gevallen Keramische geglazuurde reliëftegels Werkwijze: • µCT (UGent) om virtueel de ‘scherf’ van het ‘glazuur’ te scheiden. • Opmaken van het 3D-model voor de scherf. • Negatief 3d-printen in ‘plaaster’ (rekening houdend met de kleikrimp) • Eventueel behandelen om de ‘plaaster’ te verharden • Gewone werkwijze volgen om de tegel vervolgens af te werken: vormen scherf, bakken scherf, aanbrenging en bakken glazuur. 25/11/2015 - Pagina 31
Agenda Natuursteen versus kunststeen • •
Kortrijk 23 november
Bedrijfsbezoek Twinplast • •
OLV-Waver 26 november
25/11/2015 - Pagina 32
Agenda Restauratie van metaal ◘ Gent ◘ 7 december
Scanning en documentatie van erfgoed - demonstratie • •
Abdijsite Vlierbeek Begin 2016 (datum te bepalen)
25/11/2015 - Pagina 33
Agenda Restauratie van keramische elementen. • •
Wellicht Ursulineninstituut, OLVWaver Begin 2016 (datum te bepalen)
De restauratie van de grafgalerij van de begraafplaats van St Jans Molenbeek • •
Begraafplaats Sint Jans Molenbeek Begin 2016 (datum te bepalen)
25/11/2015 - Pagina 34
