建築の未来にショットクリートを使った3Dプリント

ハンブルク近郊の工場ビルでは、KUKAロボットを搭載したスタートアップが、都市建設やインフラ建設のデジタルな未来に取り組んでいる。同チームは、3Dプリントを使用したコンクリート部品の製造だけでなく、それに伴う計画と実行のプロセスにも革命を起こしています。c

新方式の3Dコンクリートプリント

エリア中央にあるスチールパレットには、L型のスチール製メッシュバスケットが置かれています。タッチパネルのスタートボタンを押すと、数秒後、コンクリートミキサーの音がホール中に広がり、目覚めた恐竜のようにマシンがゆっくりと立ち上がります。そこに取り付けられた真っ白なKUKAロボットが、大きなノズルでバスケットに均一に吹き付けを行うと、ウェットに輝くブルーグレーの造形物が一層ごとに大きくなっていきます。デコボコした粗い表面のこの造形物を、次のロボットが大きなへらのツールで滑らかにして形を整えます。

吹付けコンクリートの3Dプリントの場合、材料はスチールメッシュに直接塗布されます。

3Dプリンターによるショットクリートによってさまざまな形状を実現

 「ショットクリート(吹付けコンクリート)ノズル付きロボットは、わが社のシステムのスターです」と、ヘンドリック・リンデマン氏は言います。「このロボットは、ブリッジキャップのプロトタイプをちょうどプリントしているところであり、そのキャップは、コンクリートブリッジに必要とされているようなものです。しかし、このロボットは、壁や他のエレメントもレパートリーとしてもっています」と、修士号をもつ建築家でありデジタル製造の専門家でもあるリンデマン氏。彼は、ローマン・ゲルバース氏、ニコラス・ノルテ氏、アレクサンダー・テュルク氏と共にハンブルグ郊外の古い工場ビルでコンクリート建設のデジタル未来に取り組んでいるスタートアップ企業Aeditiveの共同創設者であります。


建設業界における3Dプリントの場合、第1のロボットが吹付けコンクリートを塗布し、第2のロボットがそれを滑らかに整えます。

Concrete Aeditorは、固定式と移動式の両方で使用可

固定式と移動式の両方で使用可能な3Dコンクリートプリント製造の心臓部は、KR QUANTEC ultraシリーズの6軸KUKAロボット2基が決定します。最大可搬重量300kgと最大リーチ3,900mmで、最もコンパクトで強力な産業ロボットの1つです。ファウンドリーバージョンとして、特に、高汚染度、高湿度、および高温のエリアに適しています。

吹付けコンクリートの3Dプリントの心臓部:2基のKR QUANTEC ultraロボット、ファウンドリーバージョン。

動画でご紹介「KUKAテクノロジーを活用したショットクリート3Dプリント」

2台のロボット、1つの目標:ショットクリートの3Dプリントによる完成品 

そして、これがまさに、ノルダーシュテットにある「Concrete Aeditor」と呼ばれる3Dプリンタを備えたデモシステムです。第1のロボットに使用されている独自開発のショットクリートノズルは、建築物の並列装備を受け継ぐ第2のロボットと協働して、すなわち、グリッパー同士を連携させて、作業します。「新しい自動化システムにより、3Dプリントで耐荷重のコンクリート部品も製造することができます」と、ヘンドリック・リンデマン氏は言います。そして、これは文字通りダイキャスト製です。Concrete Aeditorは、製品コンテナと材料コンテナ、水供給装置およびエネルギー供給装置を含むコンクリート混合ユニット、そしてソフトウェアによってサポートされた制御装置から構成されています。「このように、当社システムは、プレキャスト工法による建築請負の場合や、建築現場の近くにいつでも設置できます」と、マーケティングストラテジストであるテュルクは強調します。 

Aeditiveの創立者:(左から右へ)ローマン・ゲルバース、ニコラス・ノルテ、ヘンドリック・リンデマン、アレクサンダー・テュルク。

包括的なデータ統合により、工程と費用の透明性を最大化

独自のソフトウェアによって、ユーザーは予備知識なしでプリント対象のコンポーネントをデジタルで製造することができます。「生産工程で作られたデータは、品質保証や摩耗予測に役立ちます」と、リンデマン氏は説明します。テュルク氏は「ロボットが雇用を奪う」という考えを否定しています。

建設業界も優れた技術者不足に直面しており、自動化はむしろ既存の雇用を確保する確保するものです。こうして、発注がさらに増大すれば、企業が受注量の増加に伴う容量のボトルネックを回避できます。

Aeditiveの共同創立者、アレクサンダー・テュルク
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