Tập đoàn Shimizu/Ứng dụng công nghệ mô hình hóa tự động hóa các bộ phận kết cấu gia cố vào thi công thực tế, in 3D bằng cách phun vật liệu
Ngày 11 tháng 11 năm 2024
Tình trạng triển khai công nghệ in 3D phun vật liệu (từ tài liệu thông cáo báo chí)
Tập đoàn Shimizu đã sử dụng công nghệ in 3D phun vật liệu để tự động tạo thành các bộ phận kết cấu được gia cố bằng các thanh cốt thép tích hợp lần đầu tiên trong xây dựng thực tế. Địa điểm mục tiêu là xây dựng hai cột RC sẽ đóng vai trò là nền tảng của thiết bị sản xuất thép tại khu vực Hanshin (Sakai) của Nhà máy Setouchi của Nippon Steel ở Phường Nishi, Thành phố Sakai. Thời gian xây dựng trên mỗi đơn vị đã giảm khoảng 40% so với các phương pháp xây dựng thông thường. Cùng với ứng dụng này, chúng tôi cũng đã phát triển máy in di động kiểu cánh tay robot mới và thiết bị sản xuất vật liệu tự động.
Công nghệ này sử dụng máy in 3D với cánh tay robot có thể di chuyển giống như cánh tay con người và phun vật liệu in từ phía các thanh cốt thép đặt trong khu vực in. Vật liệu in được phun theo đường chéo xuống dưới từ một vòi phun ở đầu cánh tay robot quay quanh chu vi bên ngoài của các thanh cốt thép và khi phần bên trong của các thanh cốt thép đã được lấp đầy, nó sẽ được phun lên toàn bộ lớp bề mặt.
Trong ứng dụng tại chỗ này, máy in di động dạng cánh tay robot và thiết bị sản xuất vật liệu tự động đã được vận chuyển trên xe tải 10 tấn. Các cấu kiện kết cấu cốt thép có diện tích mặt cắt ngang 0,4 mét vuông và cao 2 mét được thi công trực tiếp tại vị trí quy hoạch. Thời gian từ khi phun vật liệu đến khi hoàn thiện bề mặt là 2 giờ 50 phút cho mỗi sản phẩm, ngắn hơn khoảng 40% so với các phương pháp thông thường.
Theo Tập đoàn Shimizu, các cấu kiện được tạo ra bằng công nghệ in 3D phun vật liệu có độ bền và độ dẻo dai tương đương hoặc cao hơn các cấu kiện RC được thi công bằng phương pháp thi công thông thường. Điều này sẽ làm giảm lượng ván khuôn gỗ đã được sử dụng trong việc xây dựng các kết cấu RC và dự kiến sẽ giảm tác động đến môi trường.
Trong tương lai, chúng tôi mong muốn cải thiện hơn nữa độ chính xác khi in và thiết lập công nghệ in cho các hình dạng phức tạp. Công nghệ này sẽ được phát triển nhằm mục đích áp dụng nó không chỉ cho các công trình mới mà còn cho việc sửa chữa và gia cố các công trình hiện có cũng như phục hồi khẩn cấp.
