Vorteile und Einsatzmöglichkeiten des 3D-Drucks im Bauwesen • BUOM

Der 3D-Druck im Baugewerbe ist eine relativ neue Technologie, die einen Teil der manuellen Arbeit im Baugewerbe durch eine Maschine ersetzt, die Strukturen erstellt und zusammenbaut. Dies kann eine kostengünstigere, bequemere und umweltfreundlichere Möglichkeit sein, neue Gebäude zu errichten. Wenn Sie sich über die Vorteile des 3D-Drucks im Baugewerbe informieren, können Sie entscheiden, ob Sie diese neue Technologie nutzen möchten.

In diesem Artikel erklären wir, was 3D-Druck im Bauwesen ist, welche Vorteile und Anwendungen es bietet.

Was ist 3D-Druck im Bauwesen?

Beim 3D-Druck im Baugewerbe nutzen Unternehmen oder Projekte einen 3D-Drucker vor Ort, um neue Strukturen zu erstellen, oder außerhalb des Standorts, um Strukturkomponenten zu erstellen. Der Drucker empfängt die Abmessungen von der Software und baut die Struktur auf einer Plattform auf. Dabei werden Materialien wie Zement, Kunststoff oder flüssige Metalle verwendet, die verfestigt und abgekühlt werden.

Im Bauwesen gibt es drei Hauptarten des 3D-Drucks:

Roboterarm-Extruder

Bei der Roboterarm-Extrudermethode, auch Konturierung genannt, handelt es sich um eine arm- oder kranähnliche Struktur, die sich hin und her bewegt, um Materialien freizugeben und Schichten zu erzeugen. Bauunternehmen installieren Schienen rund um Baustellen, damit der Arm je nach Bedarf seine Position und Höhe ändern kann. Menschen können diese Methode für kleine 3D-Druckaufträge verwenden.

Abhängig von den Materialien müssen Sie bei Projekten, die diese Methode verwenden, möglicherweise zusätzliche Arbeit leisten. So können Sie zum Beispiel beim Bau Beton anmischen und in den Drucker gießen, um ein vorzeitiges Aushärten zu verhindern.

Sandschichten

Bei dieser Methode gibt ein 3D-Drucker Sandschichten frei, um Strukturen zu erzeugen. Sobald die Schichten die gewünschte Dicke erreicht haben, gibt die Maschine Tröpfchen ab, die den Sand aushärten und binden. Sie können diese Methode für kleine Strukturen oder Baumaterialien verwenden.

Kombination mit anderen Geräten

Sie können die 3D-Drucktechnologie mit anderen Technologien wie Schweißen kombinieren. Ein Roboterarm oder eine andere Drucktechnologie kann Materialien wie Rohmetalle schichten. Die Schweißnaht kann sich dann verfestigen, während die Maschine sie druckt. Mit dieser Methode können Bauwerke wie Brücken erstellt werden, die möglicherweise kein Fundament haben.

Vorteile des 3D-Drucks im Bauwesen

Innovationen im 3D-Druck können viele der Mängel des traditionellen Bauwesens beheben, da einige Unternehmen den 3D-Druck zur Herstellung von Büros, Wohnungen und anderen Bauwerken eingesetzt haben. Hier sind einige Vorteile des 3D-Drucks im Baugewerbe:

Weniger Müll

Auf Baustellen entsteht normalerweise viel Abfall, aber 3D-Drucker verwenden genau die Menge an Materialien, die für die Herstellung eines Produkts benötigt werden, sodass sie normalerweise keinen Abfall produzieren. Baupläne können auch andere Techniken zur Abfallreduzierung umfassen, um den Abfall weiter zu reduzieren, wie z. B. die Vorfertigung (bei der Bauunternehmen ein Bauwerk in kleinen Abschnitten fertigen und bauen, damit die Menschen es vor Ort schnell zusammenbauen können).

Recycling

Ein weiterer Umweltvorteil des 3D-Drucks besteht darin, dass Sie in Ihren Designs recycelte Materialien verwenden können. 3D-Drucker erzeugen Gittermuster aus Materialien, sodass aus recyceltem Kunststoff eine dauerhafte Struktur entstehen kann. Auf Baustellen können auch andere recycelte Materialien wie Recyclingbeton verwendet werden.

Schnelle Produktion

Der 3D-Druck kann kontinuierlich und mit wenig Kontrolle erfolgen. Bauprojekte unterliegen in der Regel Einschränkungen hinsichtlich der Bauzeit, beispielsweise nachts oder bei schlechtem Wetter, sodass Projekte manchmal länger dauern können. Aufgrund ihrer nahezu vollständigen Automatisierung können 3D-Drucker manchmal innerhalb weniger Tage Häuser oder andere Strukturen erstellen.

Wirtschaftliche Effizienz

3D-Drucker sind aus vielen Gründen kostengünstig, beispielsweise weil sie bei Bauprojekten Geld und Zeit sparen. Bauherren kaufen häufig Rohstoffe, bevor sie das tatsächlich benötigte Material abmessen und zuschneiden, was zu Verschwendung führen kann. Bei Projekten mit 3D-Druck kaufen Bauherren oft genau die Materialmengen ein, die sie verwenden möchten, was kostengünstiger ist.

Innovative Lösungen

Während bei herkömmlichen Baumethoden Pläne und Vorlagen wiederverwendet werden, ermöglicht der 3D-Druck die Erstellung individueller Lösungen. Architekten können mit neuer Architektursoftware innovative Gebäude entwerfen und mit einem 3D-Drucker erstellen. Wenn Kunden beispielsweise spezielle Designs oder ungewöhnliche Formen für ihr Zuhause oder Büro wünschen, können Sie die Modelle im Programm überarbeiten und erneut drucken, bis Sie das Endprodukt erstellen. Sie können dies mit minimalen Auswirkungen auf die Kosten oder den menschlichen Aufwand tun.

Weniger menschliche Auswirkungen

Der 3D-Druck sorgt nicht nur dafür, dass auf Baustellen weniger Abfall entsteht, sondern sorgt auch dafür, dass Baustellen nahezu fehlerfrei sind. Durch den 3D-Druck können hochwertige Designs für Kunden erstellt und Unfälle auf Baustellen reduziert werden. Da Drucker nachts und am Wochenende in Betrieb sein können, sind die Mitarbeiter oft nur für die Überwachung der Maschinen verantwortlich.

Der Einsatz von 3D-Druck im Bauwesen

Es gibt verschiedene Konstruktionssituationen, in denen Sie den 3D-Druck nutzen können. Hier sind einige Beispiele:

Einen kompletten Job erledigen

Mit 3D-Druckern können ganze Gebäude erstellt werden, darunter auch Wohnhäuser und Büros. Es ist im Allgemeinen kostengünstiger, umweltfreundlicher und schneller als herkömmliche Bauweisen. Städte können den Einsatz des 3D-Drucks auch für andere Infrastrukturanforderungen in Betracht ziehen, beispielsweise für Treppen, Brücken, Geländer und andere öffentliche Projekte.

Prototyp entwickeln

Prototypen sind vorläufige Modelle von Strukturen, die Menschen ein Beispiel dafür geben, wie etwas aussehen könnte. Wenn ein Unternehmen beispielsweise ein neues Büro bauen möchte, könnte ein 3D-Drucker viel einfacher einen Prototyp eines Büros erstellen, als ein Bauunternehmen den Boden ebnen, Arbeitskräfte einstellen und vollwertige Baustellen vorbereiten könnte. Obwohl der 3D-Druck immer noch mit Kosten verbunden ist, bietet er Kunden die Möglichkeit, diese Prototypen viel schneller und zu geringeren Kosten zu erstellen, als vollständige Prototypen mit herkömmlichen Konstruktionsmethoden zu erstellen.

Erstellung von Architekturmodellen

Beim Modellieren verkleinern Bauunternehmen oder Architekten vorgeschlagene Entwürfe auf eine Größe, die Sie auf kleinerem Raum betrachten können. Dadurch können Kunden das Design, Layout und andere Konstruktionselemente überprüfen. Im traditionellen Bauwesen entwerfen Menschen typischerweise Strukturen mithilfe von Software und bauen die Modelle dann von Hand. Mit dem 3D-Druck können Sie schnell Modelle erstellen, sobald Sie die Struktur in Ihrem Computerprogramm erstellt haben und der Drucker über Ihre Materialien verfügt, sodass Sie mehr Architekturmodelle erstellen können.

Teile erstellen

Bauunternehmen können mithilfe des 3D-Drucks die benötigten Materialien herstellen, wenn das Projekt zu komplex zum Drucken ist. Mithilfe des 3D-Drucks können Sie präzise Abmessungen Ihrer Materialien drucken. Dies ist kostengünstig und kann Vorteile für die Umwelt haben, da bei diesem Verfahren in der Regel weniger Abfall entsteht. Dadurch kann sichergestellt werden, dass Bauarbeiter weiterhin gefragt sind und Sie aus Rohstoffen die benötigten Komponenten herstellen können.