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可持续性建造:KR QUANTEC 为比利时建筑集团打印 3D 立面

打印混凝土,代替浇筑:比利时 BESIX 集团正在努力改革传统的建造方式。期间,KUKA 的 KR QUANTEC 机器将提供助力。它采用 3D 方式打印混凝土的圆柱、雕塑和立面元素。快速且环保。

2021年7月14日

立面的 3D 打印:短短几个小时即可完成个性化解决方案

位于迪拜的 BESIX 3D 实验室立面由 290 块混凝土面板构成,该实验室隶属于比利时 BESIX 集团。借助一台 KUKA 机器人,每块面板大约 10 分钟就打印出来了,然后 290 块面板现场即可安装在建筑物上。它是这家建筑集团第一个具有开创性的项目,目前被认为是世界上别具规模的 3D 打印混凝土立面。
快速、环保、安全:混凝土 3D 打印有望颠覆传统的建造方式。由此,这项增材制造工艺会避免废料产生并且在短短几小时内就能提供量身定制的解决方案或甚至一整套系列方案。现在,世界各地的建筑企业都在努力找到 3D 打印的优化方式。总部位于布鲁塞尔的 BESIX 集团也是如此。为此,这家成立于 1909 年的企业于 2018 年 12 月在迪拜设立 3D 实验室,并且借助 KR QUANTEC 系列机器人将打印过程付诸实践。
位于迪拜的 BESIX:在 KUKA 机器人的帮助下,当今世界上最大的 3D 打印混凝土立面诞生了。
KR QUANTEC 的铰接臂配备了用于 3D 混凝土打印的喷嘴。

开辟增材制造新方法的强大合作伙伴

“这个项目开始时,找到一个可靠的合作伙伴对我们来说至关重要,而且这个合作伙伴会做好充分准备,从打印的新维度去思考。而我们通过 KUKA 已经找到这个合作伙伴,现在就可以自动化实现我们的构想了”,负责 BESIX 3D 团队的设计部高级项目经理 Benoît Meulewaeter 说道。这家企业与奥格斯堡的 KUKA 自动化专家一起共同研发运用混凝土材料进行 3D 打印的机器人应用。客户想要的所有成型元素都预先通过 3D 软件进行建模。 

3D 软件将预设参数转发到 KR QUANTEC 机器人上

“在增材制造过程中,即使是复杂的需求也不会受到任何限制。借助 3D 打印,我们能够单独量身定制产出任何形状”,Meulewaeter 解释道。完成建模时,软件会将数据转发到 KR QUANTEC 上,而这款机器人的铰接臂上装有 3D 打印的喷嘴。最后,机器人会根据相应的预设参数逐层打印雕塑、立面元素和其他建筑工件。快速有效。这样可以在不到一小时的时间内产出两米高的圆柱。 
通过混凝土 3D 打印,可以单独生产出任意形状。 

因为使用机器人,所以没有产生废料并且二氧化碳排放量较低

在颜色方面,客户也可以灵活选择:打印之前,可将不褪色颜料混合加入材料中,以便获得客户所需要的颜色。同时,机器人不仅作业迅速,而且几乎毫无噪音又环保。液态混凝土材料按照 1:1 的比例转化为最终产品,因此,这个流程不会产生任何废料。通过采用 KR QUANTEC 机器人,也会降低二氧化碳排放量,因为这个机器人可以直接在施工现场打印所需的混凝土预制件,而且不必单独运输。 
用液态混凝土逐层造出所需工件。 

使用环保材料进行 3D 打印

Benoît Meulewaeter 说:“通过混凝土 3D 打印,我们一直在努力追求我们的企业目标,即提供高效环保的解决方案”。这也得到了 KUKA 的支持。KUKA 公司这个 3D 项目团队负责人 Alois Buchstab 说:“我们非常荣幸 BESIX 集团选择 KUKA 作为合作伙伴。凭借节能型机器人解决方案和专业知识,我们将承担打造可持续性未来的责任。”


目前 BESIX 3D 团队还和其他合作伙伴一起研发增材制造的环保混凝土混合物,然后这些材料将用于建造防波堤。同时,这家企业也在考虑,让 KUKA 机器人直接在现场进行打印,以便避免产生运输成本。“我们对双方的合作感到非常满意,并且确信不久的将来,我们将能够与 KUKA 一起共同推动更多项目”,Benoît Meulewaeter 说道。该公司正在考虑扩大迪拜的生产基地,或者在比利时或荷兰也开设类似的实验室。
完美的增材制造:即使是复杂的工件也可以在短短几个小时内完成打印。 

我们通过采用 KUKA 机器人可以帮助推动世界各地的可持续性建筑项目。

Alois Buchstab,KUKA 公司业务开发与促进部门副总裁
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