En un artículo de investigación publicado hoy por Science Robotics, el trabajo del laboratorio del Massachusetts Institute of Technology (MIT) Mediated Matter en Cambridge describe un método de impresión 3D para la construcción de grandes estructuras.
Un brazo robot, montado en un vehículo, controla una boquilla a través de la cual se rocía una espuma expansiva. Con pasadas repetidas se forman una serie de capas de espuma. A medida que la espuma se expande, se fija y la cavidad creada por la construcción de dos paredes paralelas se puede rellenar con hormigón.
El estudio de caso muestra cómo se imprimió en 3D una sección de cúpula hemielipsodial a escala arquitectónica. El equipo evaluó una variedad de espumas de poliuretano de polimerización rápida, y la espuma aislante Froth-Pak de Dow Chemical se utilizó para la impresión de prueba documentada,”sobre la base de la tasa de curado, la facilidad de control de pulverización y la consistencia de la deposición de capas”.
La versión presentada en la investigación es la segunda iteración de la plataforma y utiliza “un sistema de elevación aérea AT40GW de Altec 2015, con un brazo robotizado eléctrico KUKA AGILUS KR 10 R1100 sixx WP de KUKA AGILUS montado en el punto final del elevador aéreo”.
Un vídeo muestra a la impresora DCP 3D imprimiendo con éxito una estructura de encofrado de cúpula abierta de 14,6 m de diámetro y 3,7 m de altura que, según los investigadores, se completó en menos de 13,5 horas.
Science Mag dice que este es el edificio botmade más grande del mundo.
Capaz de extenderse 10 metros, el DCP tiene una capacidad de carga de 158 kg. Una de las características clave que permite al DCP funcionar con precisión es la inclusión de un láser en la punta del brazo del robot. El láser mide con precisión la posición de los brazos y retroalimenta esta información para permitir ajustes automáticos y mantener estable la tirada de impresión. El “DCP” consiste en brazos robóticos combinados hidráulicos y eléctricos en una configuración de micro manipulador macro, montados sobre una base móvil sobre orugas. “Otros detalles explican cómo se basa el concepto” en torno a un sistema de brazo robótico compuesto móvil, compuesto de un brazo hidráulico grande de 4-DOF con un brazo eléctrico más pequeño de 6-DOF fijado en su punto final. “
Estructura similar a un hombro y una mano humana
Esta disposición es similar en diseño a un hombro humano y una mano, dicen los investigadores. El proyecto fue dirigido por el ingeniero mecánico Stephen Keating, que tiene grandes ambiciones para el DCP. Hablando con Science Mag, Keating explicó que la impresora 3D se podría utilizar para hacer una variedad de edificios con formas inusuales.
En lugar de hacer un edificio cuadrado, se puede hacer un edificio con el aspecto de Dr. Seuss- por el mismo precio.
Las opciones de construcción lejos de la Tierra también pueden ser una futura posibilidad para la investigación. Equipada con paneles solares y baterías, la Plataforma de Construcción Digital está diseñada para trabajar en una variedad de ambientes de manera autosuficiente. Los investigadores concluyen,” Creemos que esto es sólo el comienzo de una nueva era entremezclada de robótica, fabricación y autosuficiencia “.
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