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可持續性建造:KR QUANTEC 為比利時建築集團列印 3D 立面構件

列印混凝土,代替澆築施工:比利時 BESIX 集團正在努力改革傳統的建造方式。期間,KUKA 的 KR QUANTEC 機器將提供助力。它採用 3D 方式列印混凝土的圓柱、雕塑和立面元素。操作快速且環保。

2021年7月14日


立面的 3D 列印:短短幾個小時即可完成客製化解決方案

位於杜拜的 BESIX 3D 實驗室立面由 290 塊混凝土面板構成,該實驗室隸屬於比利時 BESIX 集團。藉由 KUKA 機器人的功能,每塊面板大約 10 分鐘就列印出來了,然後 290 塊面板馬上就可在現場安裝到建築物上。這款機器人是這家建築集團第一個開創性項目,是目前公認全世界最大的 3D 列印混凝土立面。
快速、環保、安全:混凝土 3D 列印有望顛覆傳統的建造方式。由此,這項積層製造工藝會避免廢料產生並且在短短幾小時內就能提供量身定製的解決方案或甚至一整套系列方案。現在,世界各地的建築企業都在努力找到 3D 列印的最佳方式。總部位於布魯塞爾的 BESIX 集團也是如此。為此,這家成立於 1909 年的企業於 2018 年 12 月在杜拜設立 3D 實驗室,並且藉由 KR QUANTEC 系列機器人成功實現 3D 列印過程。
位於杜拜的 BESIX:在 KUKA 機器人的幫助下,當今世界上最大的 3D 列印混凝土立面誕生了。
KR QUANTEC 的關節臂配備 3D 混凝土列印用的噴嘴。

開闢積層製造新方法的強大合作夥伴

「這個專案開始時,找到一個可靠的合作夥伴對我們來說至關重要,而且這個合作夥伴會做好充分準備,從列印的新維度去思考。而我們透過 KUKA 已經找到這個合作夥伴,現在就可以自動化實現我們的構想了」,負責 BESIX 3D 團隊的設計部高級專案經理 Benoît Meulewaeter 說道。這家企業與奧格斯堡的 KUKA 自動化專家一起研發運用混凝土材料進行 3D 列印的機器人應用。客戶想要的所有成型元素都預先透過 3D 軟體進行建模。 

3D 軟體將預設參數傳輪到 KR QUANTEC 機器人上

「在積層製造過程中,即使是複雜的需求也不會受到任何限制。藉由 3D 列印,我們能夠特別量身定製產出任何形狀」,Meulewaeter 解釋道。完成建模時,軟體會將資料傳輪到 KR QUANTEC 上,而這款機器人的關節臂上裝有 3D 列印的噴嘴。最後,機器人會根據相應的預設參數逐層列印雕塑、立面元素和其他建築工件。快速有效。這樣可以在不到一小時的時間內產出兩公尺高的圓柱。 
透過混凝土 3D 列印,可以單獨生產出任意形狀。 

因為使用機器人,所以沒有產生廢料並且二氧化碳排放量極低

在顏色方面,客戶也可以靈活選擇:列印之前,可將不褪色顏料混合加入材料中,以便產生客戶所需的顏色。同時,機器人不僅作業迅速,而且幾乎毫無噪音又環保。液態混凝土材料按照 1:1 的比例轉化為最終產品,因此,這個流程不會產生任何廢料。透過採用 KR QUANTEC 機器人,也會降低二氧化碳排放量,因為這個機器人可以直接在施工現場列印所需的混凝土預製件,而且不必單獨運輸。 
用液態混凝土逐層造出所需工件。 

使用環保材料進行 3D 列印

Benoît Meulewaeter 說: 「透過混凝土 3D 列印,我們一直在努力追求我們的企業目標,即提供高效環保的解決方案。」這也得到了 KUKA 的支持。KUKA 公司這個 3D 專案團隊負責人 Alois Buchstab 說: 「我們非常榮幸 BESIX 集團選擇 KUKA 作為合作夥伴。憑藉節能型機器人解決方案和專業知識,我們將承擔打造可持續性未來的責任。」


目前 BESIX 3D 團隊還和其他合作夥伴一起研發積層製造的環保混凝土混合物,然後這些材料將用於建造防波堤。同時,這家企業也在考慮,讓 KUKA 機器人直接在現場進行列印,以避免產生運輸成本。 「我們對雙方的合作非常滿意,並且確信不久的將來,我們將能夠與 KUKA 一起共同推動更多專案」,Benoît Meulewaeter 說道。該公司正在考慮擴大杜拜的生產基地,或者在比利時或荷蘭也開設類似的實驗室。
完美的積層製造:即使是複雜的工件也可以在短短幾個小時內完成列印。 

我們透過採用 KUKA 機器人可以幫助推動世界各地的可持續性建築項目。

Alois Buchstab,KUKA 公司業務開發與促進部門副總裁

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