Témata
Zdroj: ČVUT

3D tisk betonových staveb

Vědecké týmy z Technické univerzity v Liberci (TUL) a z Českého vysokého učení technického v Praze (ČVUT) společně představily 24. června funkční zařízení pro 3D tisk stavebních prvků z cementových směsí. Projekt 3D Star, jehož garantem je TUL, si klade za cíl vyvinout robotické rameno, které bude možné jednoduše dopravit na stavbu a vytisknout s ním i několikapatrové budovy přímo na místě.

Ivan Heisler

V redakci časopisu MM Průmyslové spektrum zastává pozici odborného redaktora. Vystudoval obor Stavební údržba a rekonstrukce tratí na Vysoké škole dopravy a spojů v Žilině. Po ukončení studia pracoval jako projektant ve Státním ústavu dopravního projektování, poté jako redaktor odborných publikací pro uživatele osobních počítačů a jako šéfredaktor časopisu Počítač pro každého. Do MM Průmyslového spektra nastoupil v roce 2021.

Reklama
Reklama
Reklama

Cílem je sestrojit robotické rameno, které bude operovat s tiskovou hlavou v rámci válcového prostoru o průměru 11 m a výšce jednoho podlaží, dokáže opsat libovolnou křivku a vytvořit svislé i vodorovné konstrukce. Lehký mobilní robot bude schopen se přemísťovat po staveništi a postupně dokáže „vytisknout“ stavbu daleko větší, než je sám. Roboty budou moci pracovat i v koordinovaných dvojicích či větších skupinách. Jméno budoucího robotu je Printing Mantis. Tento název odkazuje na podobnost tvaru robotického ramene s přední končetinou kudlanky nábožné, jejíž anglické jméno je praying mantis.

Testovací zařízení s mobilní tiskovou hlavou

Liberecká univerzita dodala do projektu tiskovou hlavu a testovací tiskové zařízení. Vyvíjí také robotické rameno, které ponese další generace tiskových hlav. Testovací zařízení s mobilní tiskovou hlavou bylo převezeno do prostor Kloknerova ústavu ČVUT v Praze, kde probíhá tisk vzorků a jejich testování. Míchací a tiskový systém dokáže kontinuálně vytisknout betonový objekt o půdorysné velikosti 3 × 1,5 metru vysoký přibližně 1 m.

Zkušební 3D tisk stavebních prvků z cementových směsí probíhá v Kloknerově ústavu ČVUT v Praze. (Zdroj: autor)

Vývoj směsí a výztuže

Vědci z Kloknerova ústavu navrhují vhodné cementové směsi s plastifikátory a urychlovači tuhnutí, optimalizují konzistenci směsi a navrhují vhodnou rychlost tisku. Specialisté z oblasti materiálového inženýrství zároveň testují vytisknuté vzorky z hlediska maximálních zatížení, materiálových parametrů a trvanlivosti. Ve vývoji jsou také způsoby vyztužování pro zvýšení pevnosti v tahu. Týmy odborníků pracují na návrhu betonů s příměsí kovových nebo polypropylenových vláken, jež tvoří rozptýlenou výztuž.

Zařízení pro 3D tisk stavebních prvků z cementových směsí dokáže kontinuálně vytisknout betonový objekt o půdorysné velikosti 3 × 1,5 metru vysoký přibližně 1 m. (Zdroj: ČVUT)

Projekt a jeho pokračování

Stávající projekt, jehož poskytovatelem je ministerstvo školství, byl zahájen v roce 2018 a skončí v roce 2022. V rámci výzvy předaplikačního výzkumu, na který TUL získala dotaci přes 72,5 milionů korun, mají vědci ověřit hlavní principy fungování robotického ramene a jeho součástí a vytvořit funkční modely částí robotu, v tomto případě tiskové hlavy, a pořídit a ověřit mají i vzorky tištěných stavebních konstrukcí. Více informací o projektu najdete na jeho internetové stránce.

Reklama

Hlavním garantem projektu je Petr Zelený z TUL, Fakulty strojní.  Petr Zelený naznačuje další postup: „Pro dokončení skutečného zařízení pro tisk budov budou potřeba další prostředky. Očekáváme návaznost na Operační program Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost. Pro pokračování dobře nastartovaného vývoje je nezbytné najít ekonomicky silného průmyslového partnera, který vidí v této technologii budoucnost.“

Aby mohli výsledky předaplikačního výzkumu uplatnit v praxi, hledají teď vědci partnery z oblasti průmyslu. Potřebují stavební firmu nebo výrobce stavebních strojů, kteří by novou technologii chtěli využít, a také výrobce robotů, s nímž by mohli spolupracovat na vývoji a výrobě robotického ramene vhodného pro nasazení v reálném provozu.

Firmy
Související články
Made in Česko – Věž pro Svatou zemi

Píše se letopočet 2017 a pro další rok se chytají dvě významná výročí – 100 let od založení Československa a 70 let od založení státu Izrael. Jak lépe přispět k oslavám obou těchto událostí, tvořících historii, než vybudováním výjimečné české stavby, která by ozdobila historické hlavní město Svaté země – Jeruzalém?

Využití výrobků z recyklovaných plastů

Plastové odpady a jejich využití je v současné době velmi diskutovaným tématem. Očista naší země je velice důležitá, protože spousta plastového odpadu končí na skládkách a ve vodách oceánů. Proč tento odpad nezpracovat v rámci recyklace na smysluplné výrobky?

Výuka a výzkum aditivních technologií

Inovativní výrobní technologie nacházejí své místo také v technickém vzdělávání. Do svých osnov je dříve či později zakomponovaly všechny technické vysoké školy. Avšak pořízení nákladných technologií se neobejde bez podpory ze strany průmyslového výzkumu. Na Fakultě strojní ČVUT v Praze nyní disponují úplně novým zařízením M2 cusing pro výrobu dílů metodou DMLS německého výrobce Concept Laser, dnes působící pod značkou GE Additive. Stroj dodala společnost Misan a technologie slouží primárně pro výzkum v leteckém průmyslu.

Související články
Český manažer, technolog i dobrodruh

Jan Jakoubek je poměrně netypickým příkladem člověka, kterého lze s jistou nadsázkou nazvat „self made man“. A to i přesto, že jeho kariéru spoluutvářely i odborné školy a univerzity, včetně pražské ČVUT.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Cyklické zkoušky pro reálnější simulace

Životnost, trvanlivost, odolnost, ale i třeba degradace jsou důležitými pojmy, pokud se bavíme o životním cyklu jakékoliv součásti. Kupující nebo odběratel požaduje záruky, že právě obdržený díl, zařízení či konstrukce bude fungovat předem stanovenou dobu, navíc je-li ve hře také otázka bezpečnosti. Udělení certifikace či určení doby trvanlivosti často předcházejí různé zkoušky. Důležitou skupinou z nich jsou urychlené korozní zkoušky. Nejen jimi se v úzké spolupráci s průmyslem zabývají ve vědecko-technickém parku v Kralupech nad Vltavou.

Interdisciplinární studentské projekty

Profesor Stanislav Hosnedl před dvanácti lety přišel s ideou realizace týmových studentských konstrukčních a designérských projektů. Z původní studentské akce na Fakultě strojní ZČU v Plzni se rozrostla spolupráce napříč čtyřmi zdejšími fakultami, dvěma zahraničními univerzitami a patnácti tuzemskými a zahraničními firmami. Celým tímto vším prošlo při řešení 36 témat na 980 studentů. Letošní dvanáctý ročník byl opět v celé řadě aspektů výjimečný.

O materiálovém inženýrství pro strojírenství

Ve srovnání s tradičním strojním inženýrstvím vzniklo materiálové inženýrství jako vědní a studijní obor před poměrně krátkou dobou. Zkušenosti ukazují, že jeho podstata není části technické veřejnosti a zejména mnohým studentům strojního inženýrství zcela jasná. To je i možnou příčinou, že počet materiálových inženýrů neodpovídá potřebám strojírenského průmyslu. Materiálové inženýrství se přitom zásadním způsobem podílí na modernizaci a konkurenceschopnosti strojírenských výrobků a zařízení, zvyšování efektivnosti jejich výroby a snižování energetické náročnosti jejich provozu.

Aditivní technologie pro Průmysl 4.0

Výrobní stroje pracující na principu aditivních technologií si generují samy vlastní výrobní strategii a dráhy. Nepotřebují zvláštní přípravu výroby. Ta spočívá pouze v umístění výrobku do výrobního prostoru stroje.

Aditivní technologie (nejen) v leteckém průmyslu

3D tisk, neboli aditivní výroba, v dnešních dnech zažívá opravdový boom. Většina firem technického zaměření, které jsou na špičce v oblasti inovací, tuto technologii vlastní, nebo alespoň externě využívá. Obdoba této technologie však není v přírodě nová, ani nijak výjimečná.

Zájem o technické obory stále upadá

Přestože náš běžný život stále více závisí na technologiích, nedokážeme své děti motivovat pro studium technických oborů a ty dlouhodobě klesají. Nepříznivý trend chce zvrátit globální program Samsungu pro mladé – Solve for Tomorrow. Do prvního ročníku jeho české verze se přihlásily tři desítky středoškolských týmů.

Co zaměstnavatelé očekávají od příští vlády?

Svaz průmyslu a dopravy ČR v průběhu prázdninového období představil zástupcům všech politických stran (vyjma sociálním demokratům, kteří o to neprojevili zájem) prioritní oblasti pro podporu ekonomiky a životní úrovně, na které by se měla zaměřit budoucí vláda. Od ní mj. očekává, že připraví zemi k přechodu na nízkoemisní ekonomiku a dobře využije předsednictví v Radě Evropské unie. 

Kyberbezpečnost začíná osvětou

Je známo, že nejslabším článkem zabezpečení dat je neznalý uživatel, kterého lze snadno zmást a podvést. Útočníci se proto často zaměřují právě na něj. První linií obrany každé firmy před počítačovou kriminalitou by tedy měla být osvěta v řadách zaměstnanců. S tímto úkolem vám naštěstí významně pomůže nejvyšší tuzemská autorita – Národní úřad pro kybernetickou a informační bezpečnost.

Síla společnosti tkví v chytrých lidech a vědecké základně

Nadační fond Neuron vznikl na podporu české vědy v období hospodářské krize po roce 2009. Jeho mecenáši rozdali za dobu jeho existence více než 110 milionů korun. Není závislý na státních financích, ale přesto, pokud by se současný státní rozpočet vydal cestou škrtání výdajů na vědu, byl by to pro jeho členy signál pro to, aby své aktivity zesílili a nedovolili, aby česká věda upadla v zapomnění a čeští vědci odcházeli do zahraničí. Hovoříme s Monikou Vondrákovou, která Nadační fond Neuron od jeho vzniku řídí.

MM Podcast: Glosa - Jak se upekl dort (Národního plánu obnovy)

Národní plán obnovy ČR a jeho objem 191 mld. Dokážeme jej skutečně využít? Na Slovensku kolem premiéra Krečmara vzniká poradní tým odborníků, které do tohoto postu neuvedla politická loajalita, jak tomu bývá u nás, ale skutečné zkušenosti globálního charakteru např. s vlastním podnikáním a zaváděním inovací do praxe. Mají jasno, co budoucí průmysl pro nakopnutí země potřebuje. Žádný politický populismus, žádné zpátečnické názory. 

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit