3D tisk domů přímo na staveništi? To není sci-fi, pracují na tom vědci z TUL

14. květen 2020

Technická univerzita v Liberci vyvíjí robota pro 3D tisk ve stavebnictví. Speciání robotické rameno by mělo být schopné přímo na staveništi vytvářet takzvanou metodou postupného tisku i vícepodlažní budovy. A to téměř jakýchkoliv tvarů. Robota zatím vědecký tým testuje ve zmenšené verzi, plány s ním má ale velké.

„Až budeme hodně dál, tam ještě nejsme, tak budeme mít robota, který bude tak malý, aby se dal naložit na přívěs za auto. Dojede na stavbu, tam se rozloží, ustaví se do pozice a začne tisknout. Rameno bude cirka 5,5 metru dlouhé a bude umět tisknout v rámci nějakého kruhu o průměru řekněme 11 metrů cokoliv,“ vysvětlil cíl vývoje projektu nazvaného 3D Star Jiří Suchomel z Fakulty umění a architektury na TUL.

Testovací zařízení TestBed vyvinuli vědci na TUL|foto: Adam Pluhař

„Výhoda tohoto postupu je, že není potřeba bednění. Ten robot tiskne tak, že ukládá relativně tenké vrstvy jednu nad druhou. Tak vlastně vzniká ten objekt,“ doplnil profesor Suchomel. Liberečtí vědci už zprovoznili testovací robotický přístroj a vytiskli s ním zkušební kusy z cementové směsi. Testovací zařízení zvané Testbed popsal pro Český rozhlas Petr Zelený, vedoucí vývojového týmu, který má na TUL než třicet členů.

Vedoucí vývojového týmu 3D tiskárny pro stavebnictví na TUL Petr Zelený|foto: Lucie Fürstová,Český rozhlas

„Je to portálová konstrukce k pohybu ve třech osách, do stran a nahoru. Na konci toho portálu bude umístěna tisková hlava. Kdo už viděl nějakou 3D tiskárnu, která tiskne z plastu, tak je to taková zvětšenina. Má to tisknout asi 2,5 krát 3 metry a na výšku asi 1,5 metru,“ přiblížil testovací 3D tiskárnu Petr Zelený.

Výzkumný úkol řeší společně vědecké týmy z fakulty umění a architektury, fakulty textilní, fakulty strojní a fakulty mechatroniky, informatiky a mezioborových studií. Zapojily se i Ústav teorie informace a automatizace AV ČR, v.v.i., a Kloknerův ústav ČVUT v Praze.

Na projekt liberecké univerzity 3D Star, jehož cílem je metoda postupného tisku rozsáhlejších a také vícepodlažních budov přímo na místě, plynou peníze z Operačního programu Výzkum, vývoj a vzdělávání. Předaplikační výzkum získal 72, 6 milionu korun. Příspěvek z EU činí 61, 7 milionu.

Projekt očekává návaznost na Operační program Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost. Ten už řeší zavedení výsledků vývoje na trh a tisknutí skutečných domů. Nezbytné by pak bylo nalezení ekonomicky silného průmyslového partnera. Podle Jiřího Suchomela z Fakulty umění a architektury TUL bude také zapotřebí vyřešit otázku legislativy. Dodnes totiž neexistují stavební předpisy pro tištěné konstrukce.

Zdroj: Technická univerzita Liberec

„Co se týče té tiskové hlavy, tak využíváme princip šroubu, který ze zásobníku vytlačuje směs přes trysku o průměru asi 4 milimetry. Vytlačuje takovou housenku té směsi a dělá tak tiskovou stopu,“ zjednodušeně vysvětlil hlavní princip trojrozměrného tisku Petr Zelenka. A jaké podle něj budou výhody využití této technologie ve stavebnictví?

Testovací 3D tiskárnu teď převezou na ČVUT. Tam budou testovat cementové směsi, ze kterých by v budoucnu tiskla|foto: Lucie Fürstová,Český rozhlas

„Lepší, proč 3D tisknout než stavět tradičním způsobem, je volnost tvaru. Nejsou to strohé ploché stěny, ale můžou být oblé tvary, jak na výšku, tak do stran,“ doplnil Zelenka. Na vývoji 3D robota pro stavebnictví spolupracuje liberecká univerzita s Akademií věd a ČVUT. Právě do jeho Kloknerova ústavu teď putuje testovací přístroj. Tam ho znovu sestaví a výzkum bude pokračovat. Budou tam vyvíjet a testovat materiál, ze kterého by se v budoucnu tisklo.

autoři: Lucie Fürstová , reČRoL | zdroj: Technická univerzita Liberec