Vietnamese wetenschapper verbetert vleesmolen tot 3D-printer om huizen te bouwen

Op basis van de werkingsprincipes van vleesmolens en viskoekextruders heeft het onderzoeksteam van universitair hoofddocent Dr. Tran Van Mien een 3D-printer verbeterd en ontwikkeld die beton extrudeert om huizen te bouwen.

De technologie werd geïntroduceerd door universitair hoofddocent Dr. Tran Van Mien (deskundige bouwkunde) tijdens de workshop over toepassingstrends in 3D-printtechnologie, georganiseerd door het Center for Science and Technology Statistics Information, Department of Science and Technology of Ho Chi Minh City (CESTI) op 23 mei.

De heer Mien legde uit dat de 3D-printtechnologie sinds 2019 door de groep wordt geïmplementeerd op basis van het werkingsmechanisme van viskoekextruders en vleesmolens die door kleine handelaren in de markt worden gebruikt. Het werkingsprincipe van deze molens is horizontaal, terwijl de 3D-printer verticaal werkt.

Gebaseerd op dit principe werkt de groep varianten van CNC-machines op een verticaal assysteem, vergelijkbaar met het principe van 3D-printers. De machine wordt aangestuurd via een computer met behulp van software om technische parameters in te stellen en de werking te regelen.

Universitair hoofddocent dr. Tran Van Mien naast het 3D-geprinte huis dat hij en zijn collega's hebben ontworpen. Foto: Organisatiecomité — Universitair hoofddocent dr. Tran Van Mien naast het 3D-geprinte huis dat hij en zijn collega's hebben ontworpen. Foto: *Organisatiecomité*

Betonmaterialen worden gemengd uit PC50-cement, rivierzand, water, waterreducerende additieven, vliegas, silicafume, PP-vezels... De mengformule wordt meerdere malen getest om plasticiteit, uniforme maatvoering, geen vervorming, geen defecten en draagvermogen te garanderen...

Aanvankelijk maakte de 3D-printtestgroep items zoals tafels, stoelen, enz. Na een succesvolle test printte de groep een huis met een breedte van 5 meter, een lengte van 14 meter en een oppervlakte van 70 m². Volgens de auteur zal het huis na 68 uur continu printen eerst de ruwe versie maken en daarna de voordeur, ramen, het dak en het interieur.

Universitair hoofddocent Mien legde uit dat het betonmengsel op elkaar wordt geprint, met een holle binnenkant, waardoor de muur zowel kracht kan weerstaan als isolatie biedt, wat zorgt voor een comfortabel gevoel bij gebruik. Het huis zorgt voor waterdoorlatendheid en druksterkte. "De gebreken die door scheuren in de muur worden vertoond, worden voornamelijk veroorzaakt doordat het beton tijdens continu printen aan het oppervlak van de printkop hecht, waardoor verstoppingen ontstaan. Bij het 3D-printen van een huis is er dus een onderbreking nodig om de apparatuur en de muur te onderhouden", aldus universitair hoofddocent Mien.

In de nabije toekomst is de groep van plan om door te gaan met het 3D-printen van huizen met grotere oppervlakken. Een Vietnamees uit het buitenland bestelde een huis met een begane grond en een eerste verdieping. Volgens het onderzoeksteam zijn 3D-geprinte huizen vele malen sneller te bouwen dan traditionele bouw, verlagen ze de arbeidskosten en creëren ze huismodellen met een unieke architectuur, geheel naar eigen inzicht.

Volgens wetenschappers is 3D-printtechnologie nog vrij nieuw in Vietnam, waardoor er momenteel geen technische normen zijn. Ook voor woningen zijn er geen technische normen voor materialen, bouwprocessen, acceptatie... voor projecten met 3D-printing.

Wereldwijd wordt 3D-printtechnologie al meer dan 10 jaar intensief onderzocht en toegepast door wetenschappers. Volgens de wereldwijde patentdatabase verscheen 3D-printtechnologie voor het eerst in 1986 in de VS en werd er patent op aangevraagd. Deze technologie heeft zich sinds 2010 sterk ontwikkeld; de twee landen die het vaakst intellectuele eigendomsrechten aanvragen, zijn: China (meer dan 46.000 patenten) en de VS (meer dan 5.300 patenten). Elektronenbundel-additieve verwerkingstechnologie is goed voor 38% van de patenten; de meest toegepaste sector is de machinebouw, goed voor 26%.

Volgens gegevens van WIPO Publish (Bureau voor Intellectuele Eigendom) waren er in Vietnam eind 2022 in totaal 61 octrooidocumenten met betrekking tot 3D-printen in omloop. Van deze documenten hadden Vietnamese aanvragers er slechts 9 aangevraagd, waarvan er 2 octrooien hadden gekregen, 6 nog in behandeling waren en één octrooi werd afgewezen. Vietnamese uitvindingen hadden voornamelijk betrekking op materialen, apparatuur en bijbehorende onderdelen voor 3D-printen.

Ha An

Bronlink