Basierend auf den Funktionsprinzipien von Fleischwölfen und Fischfrikadellen-Extrudern hat das Forschungsteam von Associate Professor Dr. Tran Van Mien einen 3D-Drucker zum Extrudieren von Beton zum Bau von Häusern verbessert und entwickelt.
Die Technologie wurde am 23. Mai von Associate Professor Dr. Tran Van Mien (Experte für Bauingenieurwesen) auf dem Workshop zu Anwendungstrends in der 3D-Drucktechnologie vorgestellt, der vom Center for Science and Technology Statistics Information, Ho Chi Minh City Department of Science and Technology (CESTI), organisiert wurde.
Herr Mien erklärte, dass die Gruppe die 3D-Drucktechnologie seit 2019 einsetze und dabei auf dem Funktionsmechanismus von Fischfrikadellen-Extrudern und Fleischwölfen basiere, die von Kleinhändlern auf dem Markt verwendet würden. Das Funktionsprinzip dieser Mühlen sei horizontal, während der 3D-Drucker vertikal arbeite.
Basierend auf diesem Prinzip arbeitet die Gruppe der CNC-Maschinen mit einem vertikalen Achsensystem, das dem Prinzip von 3D-Druckern ähnelt. Die Steuerung der Maschine erfolgt computergestützt über Software zur Einstellung technischer Parameter und Steuerung der Abläufe.
Außerordentlicher Professor Dr. Tran Van Mien neben dem von ihm und seinen Kollegen entworfenen 3D-gedruckten Haus. Foto: Organisationskomitee
Betonmaterialien werden aus PC50-Zement, Flusssand, Wasser, wasserreduzierenden Zusatzstoffen, Flugasche, Silicafume, PP-Fasern usw. gemischt. Die Mischformel wird viele Male getestet, um Plastizität, Größengleichmäßigkeit, keine Verformungen, Defekte und Tragfähigkeit sicherzustellen.
Zunächst fertigte die 3D-Druck-Experimentgruppe Gegenstände wie Tische, Stühle usw. an. Nach erfolgreichem Abschluss druckte die Gruppe ein Haus mit einer Breite von 5 m, einer Länge von 14 m und einer Fläche von 70 m². Laut dem Autor wird nach 68 Stunden ununterbrochenem Drucken der Rohbau fertiggestellt und anschließend die Haupttür, die Fenster, das Dach und der Innenraum fertiggestellt.
Professor Mien erklärte, dass die Betonmischung übereinander gedruckt werde und einen Hohlraum im Inneren habe. Dadurch sei die Wand sowohl tragfähig als auch wärmeisolierend und vermittle ein angenehmes Nutzungsgefühl. Das Haus sei wasserdurchlässig und druckfest. „Die durch Risse in der Wand sichtbaren Mängel entstehen hauptsächlich dadurch, dass der Beton beim kontinuierlichen Drucken an der Oberfläche des Druckkopfes haftet und Verstopfungen verursacht. Daher sind beim 3D-Druck eines Hauses Pausen zur Wartung der Geräte und der Wand erforderlich“, erklärte Professor Mien.
In naher Zukunft plant die Gruppe, den 3D-Druck von Häusern mit größeren Flächen fortzusetzen. Ein Vietnamese im Ausland bestellte ein Haus mit Erdgeschoss und Obergeschoss. Laut der Forschungsgruppe sind 3D-gedruckte Häuser um ein Vielfaches schneller zu bauen als herkömmliche Bauweisen, senken die Arbeitskosten und ermöglichen die Erstellung von Hausmodellen mit einzigartiger Architektur nach den individuellen Vorstellungen jedes Einzelnen.
Wissenschaftlern zufolge ist die 3D-Drucktechnologie in Vietnam noch relativ neu, sodass es derzeit keine technischen Standards gibt. Auch im Wohnungsbau gibt es keine technischen Standards für Materialien, Bauprozesse und Abnahmen von Projekten, die im 3D-Druckverfahren hergestellt werden.
Die 3D-Drucktechnologie wird weltweit seit über zehn Jahren intensiv von Wissenschaftlern erforscht und angewendet. Laut der weltweiten Patentdatenbank tauchte die 3D-Drucktechnologie erstmals 1986 in den USA auf und wurde dort patentiert. Seit 2010 hat sich diese Technologie stark weiterentwickelt. Die beiden Länder mit den meisten Anmeldungen geistigen Eigentums sind: China (über 46.000 Patente) und die USA (über 5.300 Patente). Davon entfallen 38 % auf die additive Elektronenstrahlverarbeitungstechnologie, die am häufigsten angewandte Branche ist die Mechanik mit 26 %.
In Vietnam gab es laut Angaben der WIPO (Amt für geistiges Eigentum) bis Ende 2022 61 Patentdokumente mit Bezug zum 3D-Druck. Davon hatten vietnamesische Antragsteller nur neun Anmeldungen eingereicht, von denen zwei Patente erteilt wurden, sechs noch geprüft wurden und einer der Schutzansprüche abgelehnt wurde. Vietnamesische Erfindungen betrafen hauptsächlich Materialien, Geräte und zugehörige Teile für den 3D-Druck.
Ha An
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