nieuws

Arup print massieve stalen ‘knoop’

bouwbreed Premium

Adviesbureau Arup studeert op het printen van stalen verbindingselementen. Eind dit jaar hopen de ingenieurs met hun bevindingen reguliere bouwdelen te kunnen maken voor kleinschalige projecten.

Printen bouwdeel vergt herzien ontwerp

< Vervolg van pagina 1

Eigenlijk is het geen printen wat Arup doet, zegt teamleider Salomé Galjaard, maar meer een vorm van lassen. In grote lijnen lijkt de techniek daarmee op het aanbrengen van extra slijtlagen op onder meer graafbakken voor het grondverzet. Bij de printmethode worden telkens dunne laagjes metaalpoede r opgebracht. Een laser verhit de laagjes waardoor het metaalpoeder smelt.” Elke nieuwe laag vervloeit met de voorgaande en vormt zo een massief en onverbrekelijk geheel”, zegt Galjaard. “Op die ontstaat een driedimensionale materialisatie van het ontwerp.”

Voor deze proef gebruikte Galjaard ‘knopen’ uit een eerder ontwerp voor een tensegrity-constructie uit buizen en kabels die elkaar in evenwicht houden. Dit plan vergde de productie van twaalfhonderd verschillende verbindingselementen die de buizen en de kabels koppelen. Elke ‘knoop’ verschilde van de andere en moesten om die reden allemaal apart worden gemaakt. Dat vergt heel veel tijd; vooral vanwege de vele handelingen om een ‘knoop’ te maken.

Al die m oeite gaf te denken of printen geen optie zou kunnen zijn. “Onderzoek leerde dat de kwaliteit van deze techniek inmiddels zo goed is dat ook kritische onderdelen ermee kunnen worden gemaakt”, zegt Galjaard. Simpelweg de oorspronkelijke ‘knoop’ op een andere manier produceren volstaat niet omdat het werkstuk volledig afwijkend tot stand komt. Het ontwerpproces moet daarop worden aangepast.

“Dat komt in feite neer op een herontwerp”, zegt Galjaard. Dat zou tot een lager gewicht kunnen leiden en dus tot lagere kosten omdat er minder materiaal voor nodig is. Mede daardoor daalt het gewicht van de totale constructie met een lichtere bouw als gevolg. Printen veroorzaakt ook minder afval. Niet in de laatste plaats zijn met deze techniek onderdelen in beginsel op de bouwplaats te maken, met alle voordelen van dien.

Printen oftewel ‘additive manufacturing’ is nog vrij duur. De productieruimte in de printer beperkt de grootte van de onderdelen.

Onder meer die aspecten worden verder onderzocht. Arup werkte tot nog toe samen met WithinLab (bureau voor ingenieurssoftware en advies), CRDM/3D Systems (‘additive manufacturing’ partner)en ‘productiehuis’ EOS.

Reageer op dit artikel