3D TISK REVOLUCE VE STAVEBNICTVÍ

3D TISK – REVOLUCE VE STAVEBNICTVÍ Ing. Michal Kovářík, doc. Ing. Pavel Svoboda, CSc. Katedra technologie staveb

Specifika technologie 3D tisku a poslední světové trendy ČVUT v Praze I Fakulta stavební

I Katedra technologie staveb 122

1

Industrializace ve stavebnictví ČVUT v Praze I Fakulta stavební


2

Digitalizace ve stavebnictví – předstupeň a podmínka robotizace ČVUT v Praze I Fakulta stavební


3

Interpretace virtuálního designu ČVUT v Praze I Fakulta stavební


4

Interpretace virtuálního designu – maloformátový 3D tisk modelu ČVUT v Praze I Fakulta stavební


5

Co to je 3D tisk / aditivní výroba ČVUT v Praze I Fakulta stavební


6

Metody a technologie průmyslového 3D tisku ČVUT v Praze I Fakulta stavební


7

Křivka nárůstu počtu projektů 3D tisku ve stavebnictví ČVUT v Praze I Fakulta stavební


8

DLE ZPŮSOBU UKLÁDÁNÍ MATERIÁLU 1)LINEÁRNÍ 3D TISK (OBDOBA TECHNOLOGIE FDM / FFM) 2)PLOŠNÝ 3D TISK (OBDOBA TECHNOLOGIE SLS) DLE MOBILITY TISKÁRNY 1)STACIONÁRNÍ SYSTÉMY 2)MOBILNÍ SYSTÉMY

Základní technologie 3D tisku ve stavebnictví ČVUT v Praze I Fakulta stavební


9

1) LINEÁRNÍ 3D TISK – OBDOBA TECHNOLOGIE FDM / FFM • •

• •

Podporou zemní podklad, případně již zhotovené konstrukce Tisk probíhá lineárně tryskou v horizontálních vrstvách pouze do místa budoucí konstrukce, převážně svisle nebo v malých sklonech od svislice Pojivo i plnivo dopravováno tryskou už aktivované 100% spotřeba materiálu

Základní technologie 3D tisku ve stavebnictví – Lineární 3D tisk ČVUT v Praze I Fakulta stavební


10

Lineární 3D tisk – Contour Crafting, Dr. Khosnevis Behrokh, USA ČVUT v Praze I Fakulta stavební


11

Lineární 3D tisk – Contour Crafting, USA ČVUT v Praze I Fakulta stavební


12



13



14



15



16



17



18

Lineární 3D tisk – Winsun, ČLR ČVUT v Praze I Fakulta stavební


19



20



21



22

Lineární 3D tisk – Loughborough University + SKANSKA + Foster ČVUT v Praze I Fakulta stavební


23

Lineární 3D tisk – Loughborough University + SKANSKA + Foster ČVUT v Praze I Fakulta stavební


24

Lineární 3D tisk – Canal House Amsterodam, Holandsko ČVUT v Praze I Fakulta stavební


25

Lineární 3D tisk – IAAC Barcelona – Mataerial - Laarman & Novikov ČVUT v Praze I Fakulta stavební


26

Lineární 3D tisk – IAAC Barcelona – MX3D - Joris Laarman ČVUT v Praze I Fakulta stavební


27

Lineární 3D tisk – IAAC Barcelona – MX3D - Joris Laarman ČVUT v Praze I Fakulta stavební


28

2) PLOŠNÝ 3D TISK – OBDOBA TECHNOLOGIE SLS • tisk probíhá také na zemní podklad, případně na již zhotovené konstrukce. • Pojivo sprejováno na nosnou vrstvu plniva. tisk probíhá nanášením vrstev plniva (pískové matrice) v celé ploše půdorysu, polohu budoucí konstrukce určuje robot souřadnicí, kam nanáší v té které vrstvě pojivo. pískové matrice je po dobu tuhnutí podporou konstrukce a umožňuje tak neomezenou tvarovou flexibilitu. • Po vytvrdnutí je pískový materiál, nezasažený pojivem, mechanicky odstraněn případně vymyt pryč

Základní technologie 3D tisku ve stavebnictví – Plošný 3D tisk ČVUT v Praze I Fakulta stavební


29

Plošný 3D tisk – D-SHAPE – Monolite UK - Enrico Dini ČVUT v Praze I Fakulta stavební


30



31



32

House 1.0

Plošný 3D tisk – Emerging Objects, USA ČVUT v Praze I Fakulta stavební


33



34



35



36



37

Plošný 3D tisk – Voxelmodel, Německo ČVUT v Praze I Fakulta stavební


38

DLE MOBILITY TISKÁRNY 1)STACIONÁRNÍ TISK Tiskárna ve formě stolice nebo rámové konstrukce je v průběhu realizace pevně spojena se zemí potenciál hlavně pro nosné kce a rozměrově omezené objekty 2)MOBILNÍ 3D TISKOVÍ ROBOTI tisk probíhá ze samostatných, nezávislých robotů, kteří mohou být specializovaní a lze je kombinovat na jednom místě potenciál hlavně pro liniové stavby, rozměrné stavby, kompletační konstrukce a dokončovací práce Koordinace robotů dle GPS

Základní technologie 3D tisku ve stavebnictví ČVUT v Praze I Fakulta stavební


39

Mobilní 3D tiskoví roboti – IAAC Barcelona ČVUT v Praze I Fakulta stavební


40



41



42

• Technologie 3D tisku má v delším horizontu potenciál využití pro výrobu sendvičových konstrukcí, spojujících v jedné konstrukci více funkcí, včetně instalací a výhledově i tisk větších stavebních celků, možná i celých budov na klíč. • Přínos využití technologie 3D tisku bude díky použití robotické technologie a jí vyvolaném snížení podílu lidské práce také ve zvýšení bezpečnosti, ekonomičnosti a kvality stavební výroby a také snížení jejího dopadu na životní prostředí.

Definice 3D tisku ve stavebnictví ČVUT v Praze I Fakulta stavební


43

Materiály výhledově použitelné v 3D tiskárnách : • materiály s progresivními fyzikálně-chemickými vlastnostmi např. na bázi nanotechnologií čistící vzduch v budově (originální technologie české firmy NAFIGATE) • konstrukce z tekutých krystalů, schopných měnit barvu a průhlednost • konstrukce s implantovanými regulačními a měřícími systémy budov – inteligentní budovy • možnost recyklace stávajících odpadů • možnost použití přírodních materiálů – hlína, dřevní hmota • 4D materiály, měnící vlastnosti změnou okrajových podmínek (čas, teplota, tahové napětí, seismika atd.)

Možnosti vývoje 3D tisku - materiály ČVUT v Praze I Fakulta stavební


44

Ing. Michal Kovářík Doc. Ing. Pavel Svoboda, CSc. Katedra technologie staveb Fakulta stavební ČVUT v Praze [email protected] [email protected] http://technologie.fsv.cvut.cz Kontakt ČVUT v Praze I Fakulta stavební


45

Děkujeme za pozornost

Závěr ČVUT v Praze I Fakulta stavební


46

3D TISK REVOLUCE VE STAVEBNICTVÍ

Recommend Documents