Kako natisniti kopalnico s 3D tehnologijo v enem dnevu

logo

Raziskovalci s Tehniške univerze Nanyang v Singapurju so razvili zmožnost tiskanja 3D tiskane neopremljene kopalnice v manj kot enem dnevu.

Ko je natisnjena, je kopalnica opremljena s kopalniško opremo ter tako postane zaključena enota, ki jo je mogoče uporabiti v gradbenih projektih. Opremljena je z umivalnikom, ogledalom, straniščno školjko, keramičnimi ploščicami na zidovih in tleh, v zidovih pa z vsemi vodovodnimi in kanalizacijskimi cevmi.

S tehnologijo 3D tiskanja bi podjetja lahko pospešila čas izdelave svojih zaključenih kopalniških enot za 30 %, bile pa bi take enote tudi 30 % lažje, kot so dosedanje zaključene enote.

V zadnjih štirih letih je bila ekipa usmerjena v razvoj nove zmesi betona, ki bi bila dovolj tekoča za nanos preko cevi in šob, še vedno pa dovolj stabilna in hitro sušeča, da bi omogočala hiter nanos plasti. Zagotavljala naj bi tudi dosledno kvaliteto tiska, končen produkt pa bi moral biti trden kot običajen beton.
Potek tiskanja traja polovico manj časa kot konvencionalno vlivanje betona, poleg tega pa vključuje tudi že cevi in ploščice, katerih nameščanje in polaganje po vlivanju traja še približno pet dni.

Gospod Lim Tuang Liang, direktor raziskav in inovacij v Državni fundaciji Singapurja, je dejal: »Prisotnost Singapurja na področju naprednih proizvodnih tehnologij se veča, ne le na področju raziskav, temveč tudi pri implementaciji in uporabi teh tehnologij. Ta projekt, ki ga je univerza Nanyang izvedla v navezi s podjetjem Sembcorp, je dokaz naših močnih raziskovalnih in implementacijskih zmožnosti na področju 3D tiska. Z veseljem podpiramo povezovanje med raziskovalnimi inštituti in inovativnimi podjetji, ki prenašajo nove tehnologije v proizvodni proces.«

S to demonstracijo tehnologije nameravajo raziskovalci izboljšati produktivnost singapurske gradbene industrije, s čimer želijo zmanjšati trajanja proizvodnih procesov in število potrebnih delavcev z uporabo digitalnih in robotsko izvedenih proizvodnih metod.
Od leta 2014 naprej morajo vse na novo zgrajene večnadstropne stanovanjske zgradbe (GLS) vsebovati zaključene kopalniške enote. Te so po navadi vlite iz betona in polno opremljene že v tovarni ter pripravljene na dvig in namestitev na ustrezno mesto v zgradbi.

S premikom večine faz izdelave in opremljanja z mesta gradnje v nadzorovano okolje tovarne je glede na opremljanje na mestu gradnje, kar je bila običajna praksa pred letom 2014, možen prihranek časa izdelave ter potrebnega dela za 60 %. Omogočen je tudi boljši nadzor nad materiali in izdelovalnim postopkom, kar zagotavlja višje izkoristke materiala in višjo kvaliteto izdelave.

3D tiskanje kopalniških enot bo izdelovalcem omogočilo izdelavo v polovičnem času, prihranke pri transportu, zmanjšanje emisij ogljika ter prihranek materiala. Zmanjša se tudi potreben prostor na izdelovalni liniji ter prostor, potreben za shranjevanje zaključenih enot, saj te lahko zapustijo proizvodno linijo in tovarno prej kot vlite enote.
»Z zmožnostjo 3D tiska po naročilu lahko podjetja zmanjšajo svoje stroške zaloge in zaposlenih, saj ne potrebujejo toliko inventarja, delavce pa lahko uporabijo za višje kvalificirana dela. Tak pristop poveča varnost pri delu, saj proizvodnjo izvajajo roboti,« je pojasnil profesor Tan Ming Jen.

Tehnologija 3D tiska omogoča tiskanje in prilagajanje oblike betona. Komplicirano obliko zaključene kopalniške enote ter njenih sten je mogoče razviti in natisniti hitreje, saj ne potrebuje nobenih kalupov. Dosedanje vlite enote močno omejujejo možnosti oblike, predvsem na pravokotne odseke, tiskanje pa omogoča pri oblikovanju kopalniške enote tudi uporabo krivin.

Kako poteka tisk kopalnice
Novorazviti beton, ki omogoča 3D tiskanje, vsebuje naravi prijazne materiale, kot so na primer geopolimeri, ki se jih pridobi iz ostankov izgorevanja. Za izvedbo tiskanja je morala ekipa razviti še nove tiskalne in nadzorne sisteme, ki ustrezajo hitrosti doziranja in strjevanja novega betona.
Tiskanje je bilo izvedeno neprekinjeno s šestosno robotsko roko tipa KUKA, ki ima delovno območje premera 6 m. Posebno mešanico betona so sproti pripravljali v mešalcih ter jo nanašali prek šobe na robotski roki, ki je nanašala material plast za plastjo glede na digitalni načrt.
Prihranek materiala in teže so dosegli z nanosom materiala v obliki mreže namesto polnih sten, s čimer so dosegli enako trdoto kot s polnim zidom, vendar s 30 % manj materiala. Ekipa je natisnila dve opremljeni kopalnici. Prva se je tiskala 9 ur in je imela površino dva in pol kvadratnega metra. Druga, s površino dobrih pet kvadratnih metrov, pa se je tiskala 12 ur.
Tekom celotnega procesa proizvodnje so raziskovalci sodelovali z inženirji podjetja Sembcorp, ki so s svojimi izkušnjami pomagali usmerjati raziskavo in so raziskovalcem priskrbeli materiale za 3D tisk. Pomagali so tudi z zaključnimi deli ter opremljanjem natisnjenih kopalnic in pri logistiki.

Kvaliteta natisnjenih kopalnic
Večja od natisnjenih enot je bila v času pisanja članka že testirana s strani singapurskih gradbenih nadzornikov in je prestala vse teste vzdržljivosti in trdnosti, ki jih zahteva standard SS492:2001, poteka pa še testiranje ognjevarnosti in vodne vpojnosti.

V prihodnosti namerava ekipa pridobiti vsa ostala potrebna dovoljenja državne gradbene agencije in začeti s komercializacijo razvite tehnologije preko licenčnin ali z ustanovitvijo hčerinskega podjetja.

Vir: https://phys.org/news/2019-05-d-print-bathroom-day.html

https://phys.org/

Več o članku si preberite v PDF reviji!

Sorodni članki

Zadnji članki

3D natisnjeni notranji organi

3D natisnjeni človeški organi so natisnjeni tako, da jih lahko uporabljajo študenti medicine. Organe so natisnili s posebnim poudarkom na ustreznih barvah posameznega organa....

Kako naredijo moderne ležaje

Izdelava krogličnih ležajev: https://www.youtube.com/watch?v=T53zdMvOPmE

Svet mehatronike 40

Pozdravljene drage bralke in dragi bralci! Plastika je povsod okrog nas in še kako pomembno je, da jo čim več recikliramo. Ne samo zaradi skrbi za okolje, pač pa tudi zaradi skrbi za energente in vire, ki bi jih porabili s proizvodnjo nove plastike.

Želite biti na tekočem z najnovejšimi novicami?

Radi bi vas slišali! Prosimo, izpolnite svoje podatke in ostali bomo v stiku. Tako preprosto je!