Čeští vědci se chystají tisknout domy. Teď zkoumají, jak na stropy a střechy z betonu

24. červen 2021
Podcasty, rozhovory, příběhy Další podcasty, rozhovory a příběhy Plotrové zařízení na aditivní výrobu v Kloknerově ústavu

V pražském Kloknerově ústavu vznikla speciální laboratoř s plotrovým zařízením na aditivní výrobu, které by měli používat výzkumníci ke svým projektům. Autoři mechanické části, tedy experti liberecké Technické univerzity, se chtějí soustředit zejména na hardware, tedy například na tiskové hlavy. Vědci z Kloknerova ústavu pak mají ambice vyvinout cementovou směs, se kterou bude zařízení správně fungovat.

Speciální robotické zařízení víc připomíná běžnou 3D tiskárnu a možná méně typické robotické rameno, které se k aditivní výrobě používá u jiných týmů. Například tým, který loni vyrobil Prvoka.

Čtěte také

Tentokrát na to jdou vědci trošku jinak. Spíš než na svislé konstrukce se na Kloknerově ústavu se snaží soustředit na stropní a střešní konstrukce – případně třeba mosty nebo lávky.

V nové laboratoři by rádi vyvinuli stroj, takové výrobní postupy a směsi, díky kterým by zařízení mohlo tisknout přímo na staveništi jednotlivé stavební části tak, aby brzy po vytištění mohly být jednoduše sestaveny a pak mohly fungovat.

Vytištěné elementy z testbedu Kloknerova ústavu. Vědci na nich zkoušeli nový typ směsi

Přestože suché směsi na trhu už opravdu komerčně dostupné jsou, podle odborníků je tu pořád velký prostor pro další vývoj. Jeden směr vývoje by mohl souviset s cenou, která je zatím proti běžnému suchému betonu podstatně vyšší.

Dál se vědci mohou soustředit na specifickou část tisku – právě na stropy a střešní konstrukce. S tím bude podle Jiřího Kolíska z Kloknerova ústavu souviset i vývoj směsi. Ta musí být odolná například vůči vlivům okolního prostředí, jde třeba o co nejmenší citlivost na výkyvy teplot nebo vzdušnou vlhkost.

„U cementových hmot je známo, že mají pevnost v tlaku, ale ne v tahu. Další vědecké výzvy můžou souviset i třeba s vývojem tiskových hlav a také tvarů budov.“

Organické tvary

Klíčová součástka ramene nového robota, který na liberecké TU aktuálně vyvíjejí. Bude k dispozici začátkem roku 2022 a má jít o přelomovou novinku, která zvládne i ostré úhly

V této souvislosti jde také o vnímání estetiky staveb – pro 3D tisk se totiž zatím ukazují vhodnější takzvané organické tvary. Souvisí to také s tím, že technologie má zatím problémy s ostrými úhly.

Kromě obecného vkusu stavebníků jde také o jejich peníze – mimo jiné proto, že okna nebo dveře oblých tvarů jsou na trhu neobvyklé a tedy zatím podstatně dražší než ty běžné, pravoúhlé.

Čtěte také

Ve stavebnictví je řada odborníků, pro které je aditivní výroba vhodná jen pro okrajovou část stavebnictví – ty největší problémy jsme už naznačili – jde o vyšší náklady na materiál i stavbu, problematický je i vzhled nebo proces výroby, který je zatím velmi náročný a na řízení i prostředí.

Proto prý bude nadále snazší vyrábět prefabrikované díly tradičním odléváním. Ovšem roboti by třeba mohli frézovat formy respektive bednění pro beton. Podle ředitele Kloknerova ústavu Jiřího Kolíska je automatice ve stavebnictví nutností, protože stále víc schází lidská pracovní síla.

Nový testbed v Kloknerově ústavu, ojedinělý plotrový systém tisku

Vyvíjené zařízení může tisknout elementy do výšky zhruba až 1,2 metru na ploše 3 krát 1,5 metru. Pokud se stroj osvědčí, chtěli by vědci postavit tiskárnu, která bude čtyřikrát větší.

Více si poslechněte v reportáži Petra Kološe.

autor: Petr Kološ
Spustit audio

Související