3D 가능

2023년 3월 2일

Gramazio Kohler Research와 ETH Zurich의 연구원들은 완전히 재활용 가능한 경량 콘크리트 거푸집을 3D 프린팅하는 방법을 개발했습니다.

작성자: Joseph P. Sgambati III

전산 설계와 3D 프린팅 기술을 사용하면 조립식 콘크리트 유닛을 더욱 효율적으로 생산할 수 있지만, 문제가 있습니다. 콘크리트가 경화되면서 금형을 만드는 데 사용되는 모든 낭비되는 재료입니다. 스위스 대학 ETH Zurich의 건축학과 프로그램인 Gramazio Kohler Research의 연구원들은 완전히 재활용되어 미래의 형태를 만들 수 있는 매우 얇은 3D 프린팅 형태로 가능한 솔루션을 발견했습니다.

Eggshell Pavilion이라고 불리는 그들의 시범 프로젝트는 필요에 따라 분해, 운반 및 재조립이 가능한 4개의 기둥과 4개의 리브 슬래브로 구성된 시스템입니다. 파빌리온의 디자인은 형태의 3D 프린팅 프로세스를 위한 제작 데이터와 일치하는 건축물의 기하학적 구조를 생성하는 계산 알고리즘에 의존합니다.

그런 다음 이 디자인은 이전 형태(기둥의 경우 3mm, 슬래브의 경우 5mm)에서 부분적으로 재활용된 유리섬유 강화 PET-G의 아주 얇은 3D 프린팅 거푸집으로 변환됩니다. “거푸집에서는 새 플라스틱과 재사용 플라스틱의 차이가 거의 눈에 띄지 않습니다. 이러한 발견은 건축 프로세스를 더욱 지속 가능하게 만드는 데 혁신이 어떻게 성공할 수 있는지 보여줍니다.”라고 ETH Zurich의 연구 조교인 Guillaume Jami와 Gramazio Kohler Research의 박사 연구원인 Joris Burger가 공동 성명에서 썼습니다. 그런 다음 콘크리트를 붓기 전에 전통적인 강철 보강재를 거푸집 내부에 배치합니다. 기둥은 빠르게 경화되는 콘크리트를 사용하는 디지털 제어 주조 시스템으로 제작되었으며, 슬래브는 전통적인 방식으로 제작되었습니다. 콘크리트가 굳으면 거푸집을 잘라내고 펠렛으로 갈아서 3D 프린터의 호퍼에 다시 넣어 다음 주형 세트를 만듭니다.

초기 개념은 스케치와 전통적인 아이디어 구상을 통해 생성되지만, 이 디지털 솔루션은 로봇 제작과 결합되어 더 많은 폐기물을 발생시키면서 더 노동 집약적이고 비용 효율성이 떨어지는 기존 거푸집 프로세스보다 더 효율적으로 콘크리트 요소를 생산할 수 있습니다. “컴퓨팅 설계를 통해 우리는 설계의 타당성을 지속적으로 평가할 수 있습니다. 이러한 지속적인 피드백은 [더 짧은] 시간 내에 실현할 수 있는 설계를 개발하는 데 도움이 됩니다.”라고 두 사람은 설명합니다.

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