Digitalisierung im Bauwesen

Traditioneller Stahlbeton wird seit Jahrzehnten als wirtschaftliche Bauweise eingesetzt. Mit der Einführung digitaler Technologien vollzieht sich ein Wandel.  In dem Maße, wie das Interesse an digitalen Werkzeugen und Prozessen wächst, steigt auch das Interesse am 3D-Betondruck (3DCP). Die Digitalisierung ist die treibende Kraft mit dem Ziel, die Produktivität zu verbessern und Zeit zu sparen und gleichzeitig etwas wirklich Einzigartiges zu bieten.

Sika Besix 3D concrete printed office building facade panels
Bild: Besix

 

 

Viele Unternehmer und Institute sehen das Potenzial, die additive Fertigung oder den 3D-Druck im Bauwesen einzusetzen. Es gibt eine steigende Nachfrage von Bauherren, Architekten, Ingenieuren und Bauunternehmern, die sich die Designflexibilität und das Potenzial vorstellen können.

Sika hat sich zum Ziel gesetzt, diese Begeisterung für 3DCP durch das Angebot innovativer Materialien und Lösungen für den 3D-Betondruck zu verbinden.

Wie funktioniert der 3D-Betondruck?

Patented print head developed by Sika for 3D concrete printing
Bild: Pikus
  1. Ein Druckkopf/ eine Düse wird an einem Roboterarm oder einem Portal montiert
  2. Der Druckknopf/ die Düse ist über eine Schlauchleitung mit einer Pumpe verbunden.
  3. Die Komponenten des Materials werden gemischt.
  4. Das Gemisch wird in den Druckkopf/ die Düse gepumpt.
  5. Es werden Lagen übereinander extrudiert.
  6. Um die Eigenschaften der Mischung zu verändern, können Zusätze oder Beimischungen hinzugefügt werden.

 

Die passende Ausrüstung setzt sich dabei aus einem Durchlaufmischer für zementhaltige Materialien, eine Pumpe zum kontinuierlichen Fördern von frisch gemischten Material, einer ausreichend langen Rohrleitung zum Anschluss von Pumpe und Druckkopf sowie ein Roboterarm oder Portal mit Druckkopf und Düse zusammen. Hinzu kommt die geeignete Software für die Übersetzung eines 3D-Computermodells in ein Maschinenprogramm, oft als Slicing bezeichnet.

Welche Arten von Objekten können 3D-gedruckt werden?

Die Möglichkeiten des 3D-Betondrucks sind endlos. Damit können Sie individuelle Objekte herstellen, die mit herkömmlichen Betongussverfahren nicht machbar sind. Dabei kann es sich um kleinere Komponenten wie architektonische Möbel oder um große, vollständig gedruckte Gebäude und zivile Infrastruktur handeln. Sika hat Erfahrung mit allen Arten.

Le Pavillon 3D concrete printed on site building in France with Constructions 3D
Bild: Constructions 3D
Drucken vor Ort
3D concrete printed curved columns
Bild: Affentranger 3DCP
Infrastruktur und Tiefbau
Sika and Affentranger 3D concrete printed formwork
Bild: Affentranger 3DCP
Schalung
Sika Besix 3D concrete printed office building facade panels
Bild: Besix
Fassadenelemente
Sika Besix 3D concrete printed modular building
Bild: Besix
Modulares Gebäude
3d concrete printed column
Bild: Affentranger 3DCP
Bauelemente
Close up repeated texture pattern of Sika 3D concrete printed element
Bild: Affentranger 3DCP
Architektonische Wände
3D concrete printed stairs steps with railing
Bild: Affentranger 3DCP
Treppe
3d concrete printed bench and curved forms
Bild: Pikus
Gartenmöbel
3d concrete printed curved table base with glass surface
Bild: Pikus
Innenmöbel
red 3d concrete printed column mushroom precast component
Bild: Affentranger 3DCP
Gefärbter Beton

Einkomponentige 3D-Lösungen

Le Pavillon 3D concrete printed on site building in France with Constructions 3D
Bild: Constructions 3D

Auf dem Markt gibt es zahlreiche Arten von Mischern, Pumpen und Robotern. Um einen erfolgreichen Druck zu erzielen, müssen die Ausrüstung und das Material zusammenarbeiten. All diese Faktoren spielen eine wichtige Rolle, um optimale Ergebnisse beim fertigen Beton zu erzielen. Mit Ihrem Sika-Ansprechpartner können Sie besprechen, wie Sie zum perfekten Druckergebnis kommen. Wichtig ist hierfür zu wissen:

  • Welche Art von Ausrüstung verwenden Sie?
  • Welche Art von Objekten drucken Sie?
  • Mit welchen Linienbreiten, - höhen, Druckgeschwindigkeiten und Umgebungstemperaturen arbeiten Sie?
  • Welche Anforderungen stellen Sie an die offene Zeit, die Abbindezeit, die Festigkeit und die Leistung?
  • Haben Sie besondere Anforderungen, z.B. in Bezug auf Tests, Farben, maximale Korngröße, Verpackung?

 

Ihre Vorteile

Technische Ünterstützung
  • Hilfe und Unterstützung durch lokale Sika-Organisationen mit Know-how in der Zementtechnologie, 3DCP-Anwendungen und Wissen über die Bauindustrie
  • Unterstützung bei Labortests
Hohe Qualität
  • Kleine Korngröße für eine glatte Oberfläche in Hellgrau
Gesteigerte Produktivität
  • Beschleunigte Produkte für den Aufbau und das Stapeln höherer Schichten zur Verbesserung der Produktion
Zusatzprodukte 
  • Eine Reihe von Sika-Produkten, die Ihr Produktangebot aufwerten können

1K 3DCP-Verfahren

Illustration of 3D concrete printing steps design - splicing 3D design in computer screen 3D software
Entwurf
Illustration of 3D concrete printing steps dosing - bag of mortar mix being dosed into concrete mixer machine
Dosierung
Illustration of 3D concrete printing steps mixing - concrete mixing machine
Mischen
Illustration of 3D concrete printing steps pumping - machine printer pumping mortar ink
Pumpen
Illustration of 3D concrete printing steps extrusion - machine printer extruding mortar ink
Strangpressen
Illustration of 3D concrete printing steps curing - printed elements dry in space protected from rain and weather
Aushärten

Dreikomponenten-3D-Betondruck

Close up texture of Sika 3D concrete printed tall tower element
Bild: Affentranger 3DCP

3K oder 3-Komponenten bezieht sich auf die Anzahl der Module in einem Material zur Herstellung eines Produkts. Sikacrete®-7100 besteht aus Trockenmörtel, Fließmittel und Beschleuniger und benötigt eine Mischzeit von lediglich 3 Sekunden.  Mit Sikacrete®-7100 erzeugen Sie einen sehr schnellen, präzisen und hochwertigen Druck. Dabei sorgt die feine Körnung für eine glatte, ästhetische Oberfläche. Sikacrete®-7100 ist nur mit dem sikaeigenen hochtechnologischen 3D-Betondrucker kompatibel. 

Ihre Vorteile

Technische Unterstützung
  • Sika-Know-how für Drucksachen, CAD, technisches Design, Bedienungsanleitungen, Schulungen und Updates.
  • Zusätzliches Netzwerk zur Bauindustrie
Hohe Qualität
  • Kleine Körnung für eine glatte Oberfläche in Hellgrau oder optionalen Farben zur Aufwertung Ihres Produkts.
  • Sehr hoher Standard des Drucks
Erhöhte Produktivität
  • Der automatisierte 3D-Druckprozess erfordert weniger Arbeit als herkömmliche -Betongießverfahren
  • Keine Schalung
  • Sofortiges Abbinden bedeutet, dass die Objekte innerhalb kurzer Zeit nach dem Drucken bewegt werden können
  • Lange Topfzeit der Mischung bedeutet, dass der Produktionsprozess leicht unterbrochen und wieder aufgenommen werden kann

Ganz großes Kino: 3D-Betondruck mit High-End Performance

Der 3D-Druck, auch als Additive Manufacturing bekannt, ist eine innovative Fertigungstechnologie. Im Vergleich zu herkömmlichen Technologien liegt der größte Vorteil in der starken Integration digitaler Modelle. Beim 3D-Druck werden Materialien Schicht für Schicht extrudiert und gestapelt, um auf Basis der digitalen Modelle dreidimensionale Objekte zu bilden. Schrittweise wurde aus dieser Technologie der 3D-Betondruck (3DCP) entwickelt. Mit Sikacrete® bietet Sika Mikrobeton für schnelle, individuelle und innovative Lösungen.

Alle Informationen erhalten Sie in unserer kostenlosen Broschüre.

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