Verbinder für Takenaka
MX3D hat in Zusammenarbeit mit den Ingenieuren von Takenaka, einem der größten Architektur-, Ingenieur- und Bauunternehmen Japans, ein Verbindungsstück aus Baustahl hergestellt. Dieses Projekt zeigt den Fortschritt in der Produktion von hochgradig kundenspezifischen und technischen Stahlverbindern mittels robotergestütztem 3D-Metalldruck, d.h. Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). Das Nettogewicht des Stahlverbinders beträgt 40 kg und steigt auf 45 kg an, nachdem sein hohler Kern mit etwa 2,5 Litern Mörtel gefüllt wurde. MX3D hat dieses Verbindungsstück aus rostfreiem Duplex-Stahl gedruckt, einer Legierung, die für ihre guten mechanischen Eigenschaften und ihre hervorragende Korrosionsbeständigkeit bekannt ist und sich ideal für die Konstruktion eignet.
Ziel dieses Projekts ist es, sowohl die Konstruktion als auch die Fertigung komplexer Verbindungselemente für große Bauwerke in der Bauindustrie zu automatisieren. Angesichts der zunehmenden Komplexität von Bauwerken und des Rückgangs an qualifizierten Arbeitskräften in Ländern mit alternder Bevölkerung ist eine solche Innovation in der Bauindustrie dringend erforderlich. Die Schließung des digitalen Konstruktionskreislaufs ist ein weiterer Schwerpunkt für die Bauindustrie. Das zur Herstellung dieses Verbindungselements verwendete Verfahren ermöglicht eine vollständige digitale Kontrolle über Konstruktion, Fertigung, Zeitplan und Kosten und bietet dabei erhebliche logistische Vorteile sowie eine hervorragende Integration in BIM-Anwendungen.
Der Stahlverbinder wird mithilfe einer weiterentwickelten Version der MX3D-eigenen Technologie MetalXL gedruckt. Weitere Informationen zu dieser robotergestützten WAAM-Lösung finden Sie auf unserer speziellen Systemseite .
Die Zusammenarbeit wurde mit zerstörenden und zerstörungsfreien Prüfungen an einer Reihe von gedruckten Duplex-Stahlverbindern fortgesetzt – weitere Forschungsergebnisse finden Sie weiter unten.
Jüngste Untersuchungen mit zerstörenden und zerstörungsfreien Prüfungen an einer Reihe von gedruckten Duplex-Stahlverbindern zeigen eine starke und gleichbleibende Leistung bei den mechanischen und materiellen Eigenschaften. Die erfolgreichen Tests sind ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur Zertifizierung des strukturellen Verbindungselements, das die Beteiligten für innovative Bauprojekte einsetzen wollen.
Zerstörungsfreie Tests an einer Reihe von gedruckten strukturellen Verbindungselementen zeigten starke und konstante mechanische und materielle Eigenschaften, die den Weg zur Zertifizierung ebneten. Zugversuche, Ermüdungstests und Knickversuche, die an den Verbindern durchgeführt wurden, zeigten überzeugende Ergebnisse. CT-Scans ergaben, dass das Innere dicht und fest ist. Außerdem bestätigen Druckversuche die eindeutige Auswirkung der Mörtelfüllung auf die Knickfestigkeit und die Bruchfestigkeit. Ein mit Mörtel gefüllter Verbinder mit einer Dicke von 4 mm hat ungefähr die gleiche Festigkeit wie ein Verbinder mit einer Dicke von 8 mm (2,2 kN bzw. 2,3 kN), wodurch 50 % des benötigten Materials eingespart werden können, was die Formfreiheit, die der 3D-Metalldruck bietet, noch vorteilhafter macht. Die Materialeigenschaften und die mechanischen Tests erreichten die gewünschten Spezifikationen und die Konsistenz, was die Relevanz des robotergestützten 3D-Drucks für die Industrie unterstreicht.
Die überzeugenden mechanischen und materiellen Ergebnisse des Forschungsprojekts bestätigen die Relevanz des robotergestützten 3D-Metalldrucks für Architektur, Ingenieurwesen und Bauwesen und eröffnen eine neue Generation von strukturellen Verbindungen für die AEC-Industrie.
Der Stahlbauverbinder wird mit einer erweiterten Version der MX3D-eigenen Technologie MetalXL gedruckt.
Weitere Informationen zur robotergestützten WAAM-Lösung finden Sie auf unserer offiziellen Technologie -Seite .
MX3D bietet einen ganzheitlichen Ansatz, indem es einsatzbereite Druckteile liefert und gleichzeitig die Komplexität des großformatigen Metall-3D-Drucks vereinfacht. Das Herzstück dieses Verfahrens bildet MetalXL , unsere firmeneigene Software zur Steuerung und Optimierung der Draht-Lichtbogen-Additiven Fertigung.
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