→ Innowacje

Innowacje

Drukarka do betonu – fakty i mity

To pierwsze tego typu urządzenie w Polsce. Zespół naukowców ze Szczecina opracował drukarkę do betonu. Jakie jest przeznaczenie tego produktu? Jak można go używać? Jaka będzie przyszłość takich maszyn? 

Pomysł zastosowania materiałów betonowych w technologii wytwarzania przyrostowego (potoczenie nazywane „drukowanie 3D”) nie jest nowy. Zaproponował go już ponad 30 lat temu prof. Berok Khoshnevis z Uniwersytetu Południowej Kalifornii.  Niemniej wciąż jest ta technologia jest rozwijana. Obecnie wiele ośrodków naukowych bada właściwości i zastosowanie takiego urządzenia. Powstaje także coraz więcej firm komercyjnych, oferujących tworzenie konstrukcji budowlanych tą metodą.

Rozmawiam z mgr. inż. Mateuszem Techmanem. Reprezentuje on Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. To ten ośrodek wespół z Wydziałem Budownictwa i Architektury jako pierwszy w Polsce opracował maszynę, która pełni funkcję drukarki do betonu. – Wokół tego urządzenia narosło wiele mitów. To bardzo innowacyjna technologia, ale wciąż jako naukowcy musimy odpowiedzieć na najważniejsze pytania dotyczące jego funkcjonowania – zauważa Techman.

Głównym przeznaczeniem tego robota będzie budownictwo – przy stawianiu domów. Jaki jest podstawowy atut takiego urządzenia? Przede wszystkim możemy zaprogramować dowolny kształt przestrzenny. W budownictwie klasycznym jesteśmy uzależnieni od wielu czynników np. kształtu cegły czy „ręki” pracownika, który zawsze może popełnić błędy. Oszczędzamy także dużo materiału i energii.

W sieci krąży wiele materiałów filmowych, na których widać całe domy, stawiane dzięki tej innowacyjnej metodzie. – Czasami te nagrania nieco przekłamują rzeczywistość. Zdarza się, że ta technologia była tam wykorzystana, ale by postawić gotowy dom czerpano także z innych rozwiązań i trwało to o wiele dłużej i o wiele drożej – mówi Mateusz Techman i dodaje: – Jest możliwy wydruk całego domu, ale pewne elementy, jak kwestia instalacji, ocieplenia – wymagają wciąż udziału pracowników. Poprzez robota można wykonać z pewnością jakąś formę podstawową, ale nie elementy wykończeniowe.

Robot w praktyce

Pozornie cały proces nie wygląda na zbyt skomplikowany. Od czego trzeba zacząć? Dzięki kilku kliknięciom możemy wybrać kształt podstawy, zmienić wysokość czy wykonać rozszerzenia bryły domu. Program automatycznie konwertuje wybrany kształt elementu na język robota (G-Kod), przypisując punktom przestrzeni współrzędne. Dzięki temu możliwe jest drukowanie kilku elementów obok siebie, bez obawy o zahaczenie czy uderzenie. Następny krok to przygotowanie odpowiedniej mieszanki (woda, cement, piasek oraz odpowiednie dodatki), która następnie za pomocą pompy transportowana jest do głowicy drukarki. Wtedy zaczyna się właściwy wydruk – robot – który jest zdefiniowany w układzie kartezjańskim – porusza się po ścieżce i wylewa materiał.

– Nasz robot ma ograniczone wymiary ( 2,5 x 2m, 90 com wysokości) i to jest przestrzeń robocza druku, w której musimy się zmieścić projektując kształt – zauważa naukowiec z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego i dodaje: – Dlatego z budową pierwszego domu poprzez drukarkę 3d musimy jeszcze poczekać. Istnieje jeszcze wiele niewiadomych, które należy ustalić np. jeżeli robot nie wyhamuje na zakręcie ścieżki – mieszanka może się rozerwać. Myślę, że w ciągu 3-5 lat będziemy w stanie zaprogramować taką maszynę, która wybuduje cały dom – dodaje Techman.

O tym, jak nowatorski wynalazek stanowi drukarka 3d świadczy fakt, iż NASA podpisała kontrakt na budowę domów na księżycu tym sposobem.

Autor zdjęć: Mateusz Wysocki

18Wrz
Innowacje

Warto mieć dobrą prasę… pneumatyczną

Redakcja portalu i programu Fabryki w Polsce nieustannie śledzi przemysłowe nowinki. Dlatego też postanowiliśmy wziąć  udział w poznańskich targach DREMA, podczas której zaprezentowała się...

Fabryka Umicore w Hoboken, w Belgii
14Wrz
Innowacje

Polska centrum elektromobilności? Potężna inwestycja Umicore w Nysie

–  Jestem przekonany, że raz na zawsze skończyło się bezrobocie w Nysie – mówił na konferencji prasowej burmistrz miasta Kordian Kolbiarz. Nowa fabryka powstanie w 2020 roku i będzie...

13Wrz
Innowacje

Technologia nowoczesnej stolarni

Nesting  to proces, polegający na rozdzieleniu i obróbce materiałów przy użyciu narzędzi frezarskich. Jest to jedna z najnowszych, w pełni zautomatyzowanych technologii. Jednak nadal w wielu...

13Wrz
Innowacje

Czy drony mogą stanowić zagrożenie? Nagroda Defendera dla APS

W ostatnim czasie w przestrzeni powietrznej coraz częściej pojawiają się drony. Prawdopodobnie w Polsce  lata około 100 tysięcy takich maszyn. Drony mogą być pożytecznym urządzeniem, niemniej...

12Wrz
Innowacje

Zatankuj samochód w Inteligentnej Stacji Transformatorowej

W 2017 roku na Międzynarodowych Targach ENERGETAB przedstawiono ideę nowoczesnego urządzenia Smart Power Station (SPS). Rok później, w tym samym miejscu, zgodnie z obietnicą, władze spółki ZPUE...

11Wrz
Innowacje

Zrozumieć fabrykę dzięki mapom myśli

Dzięki mapom myśli można lepiej zrozumieć cały proces produkcji oraz pokazać pracownikom poszczególnych działów, jak ważna jest ich praca dla efektu końcowego – uważa dr inż. Tomasz...

31Sie
Innowacje

Prawdziwy kosmos. Staże dla najlepszych!

Jedenastu stażystów rozpocznie wkrótce praktyki w firmach działających w sektorze technologii kosmicznych w Polsce. Krajowy rynek firm kosmicznych jest wyceniany na  150 mln zł. Obejmuje ok. 300...

20Sie
Innowacje

Ramię w ramię z robotem?

Ostatnie lata to czas intensywnej automatyzacji i cyfryzacji. Czy stajemy się naocznymi świadkami masowego zastępowania pracy rąk ludzkich na rzecz pracy robotów?   Dwie ostatnie dekady...

14Sie
Innowacje

FIZAN – czyli szansa na wdrażanie do fabryk innowacji prosto z AGH

Niezwykle istotne, dla sprawnego funkcjonowania zakładów produkcyjnych i fabryk w Polsce, jest wykorzystywanie innowacji płynących wprost z rodzimych uniwersytetów. W ostatnim czasie została...

Fabryki w Polsce