セメントを使用した軽量断熱壁の 3D プリント

大規模ロボット 3D プリンティングによるモールドレス製造の力を利用して、チューリッヒ工科大学は FenX AG と協力して、廃棄物をリサイクルして作られたセメントフリーのミネラルフォームの使用を研究しています。 目的は、モノリシックで軽量、すぐに断熱できる壁システムを構築し、材料の使用、労働要件、および関連コストを最小限に抑えることです。

セメントフリーのミネラルフォームは、さまざまな密度で適用できる多孔質の素材で、必要な場所に断熱性と強度を戦略的に分散させます。 この技術は、内部空間を暖房するために必要な熱性能とエネルギー消費を最適化します。 さらに、密度の異なる単一の材料を使用することで、プラスチックや気泡コンクリートフォームよりも二酸化炭素排出量がすでに低い部品の将来の再利用とリサイクルが容易になります。

特定のプロジェクトは Airlements と呼ばれます。 高さ 2 メートルの Airlements は、3D プリントされた 4 つの部品のアセンブリで構成される壁のプロトタイプです。 各中空セグメントの重さは 25kg で、1 時間以内に印刷され、その後、制御された環境で 1 週間かけて硬化させられました。 この構成は、摂氏 20 ～ 28 度の温度範囲および相対湿度 20 ～ 70% で動作するため、エネルギーを大量に消費する処理の必要がなく、セメントを含まないミネラルフォームに関する以前の研究よりも大幅に進歩しています。 各部品の波形テクスチャにより、最終構造の強度と構造的完全性が向上します。

それを凝集性のあるモノリシックシステムに変えるために、中空のコアをミネラルフォームで満たし、セメントレス石膏の保護カバーで密閉することができます。 このようにして、非構造外壁として使用することができます。 さらに、鋳造プロセスにより、補強材とインフラ設備のシームレスな統合が可能になり、この技術の潜在的な用途が拡大します。 研究が進むにつれて、結果として得られる要素の耐荷重の向上と 3D プリンティング システムの製造精度の向上に重点が置かれることになります。

チームDBT: パトリック要、アンナ、サボ、ベンジャミン・ディレンバーガー教授チームフェンX: アレックス・ヒューシ、アイビゲ、オズトゥレ、レックス・ライター、エンリコ・スコッチマーロ、ミケーレ・ザニーニ、エティエンヌ・ジェフロワテクニカルサポート: トビアス・ハートマン、シルギア・ザルツゲーバー、ジョナサン・ルー、ルーカス・ペトルス、フィリップ・フライシュマン、マイケル・リレンマン、ハインツ・リヒナー、バラス・セシャドリ、アンジェラ・ヨー写真：ヒョク・ソングォン資金調達: イノスイス 41905.1 IP-EE