Tongji University Bridge - two robotic fabrication methods combined to create one bridge - 3D-Metalldruck und Filament Winding kombiniert für die Erstellung einer Brücke

29.11.2019 23:47:05, Jürgen Auer, keine Kommentare

Eine Brücke, die gänzlich leicht und durchsichtig aussieht und trotzdem bis zu 20 Personen trägt?

Studenten, die am DigitalFUTURES International 2019 Summer Workshop der Tongji University in Shanghai teilgenommen hatten, kombinierten zwei verschiedene, relativ neue robotergestützte Fabrikationsmethoden, um eine ungewöhnliche Brücke zu erstellen.

Die Basis der Brücke bildet ein großformatiger 3D-Metalldruck, wie er auch technisch für die erste MX3D-Brücke ( https://blog.server-daten.de/de/2018-04-03/Die-MX3D-metal-bridge---4-Roboter-drucken-in-6-Monaten-eine-12-5-Meter-lange-Metallbruecke---Installation-2019-am-Oudezijds-Achterburgwal-in-Amsterdam---vom-joris-laarman-lab-224 ) in Amsterdam verwendet wird.

Die zweite Technik ist das "Filament Winding", bei dem dünne Kohlenstofffasern und Glasfasern gewickelt werden. So wurden die Stufen und die Handläufe erzeugt.
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Two robotic fabrication methods entwine to make Tongji University bridge

https://www.dezeen.com/2019/11/29/robotic-fabricated-hybrid-bridge-technology/

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Beide Techniken sparen Geld, Material und Energie im Vergleich zu traditionellen Techniken wie der subtraktiven Herstellung oder dem Gießen von Bauteilen. Es sind weder Schalungen noch Formen notwendig. Stattdessen kann die Gestaltung der Brücke relativ frei festgelegt werden.

Genutzt wurde eine Software zur Topologieoptimierung, mit der es möglich war, alles unnötige Material zu entfernen. Die Wirkung:

Für die 11,4 Meter lange Brücke wurden 263 Kilogram Stahl benötigt. Der Stahlrahmen ist an der dünnsten Stelle 20 Zentimeter dick.

Erbaut wurde die Brücke in zwanzig Tagen von 2 * 2 = 4 Robotern. Je zwei pro Fertigungsmethode.

Die Brücke wurde vor Ort vormontiert und dann über einem Wasserspiel am Tongji University's College of Architecture and Urban Planning installiert. Da war sie von Juli bis Oktober 2019 zu sehen, scheint also schon wieder abgebaut worden zu sein.

Der Architect und Tongji University Academic Philip F. Yuan, der die Gruppe anleitete:

> "Robotic fabrication is a high-precision manufacturing technology, combining with advanced structural analysis and optimisation method"
> "This project proves intelligent construction has a great potential for material and energy saving in the architecture field"

Die Herstellung per Roboter ist eine hochpräzise Fertigungstechnologie, die mit fortschrittlichen Optimierungstechnologien kombiniert wird.

Das Projekt beweist, daß so ein intelligentes Bauen ein großes Potential hat, Material und Energie bei der Entwicklung von Gebäuden einzusparen.

Weiter unten gibt es Bilder, die zeigen, wie die Brücke aus zwei Metallplatten als Auflagen, der 3D-gedruckten Metallstruktur und diversen kleinen Elementen, bestehend aus Kombinationen von Stufen und Handläufen, zusammengesetzt ist.

Die eigentliche Metallstruktur wirkt wie ein sehr dünnes Skelett. Um Dimensionen von jenen kompakten Strukturen entfernt, die sonst für Brücken verwendet werden.


Zu der zweiten Technik, dem Filament Winding, gibt es ein großes Projekt der Universität Stuttgart von 2016, das im Innenhof des V&A Museums in London aufgestellt wurde.

Robotically fabricated carbon-fibre pavilion opens at the V&A

https://www.dezeen.com/2016/05/18/robotically-fabricated-carbon-fibre-pavilion-opens-va-museum-london-university-of-stuttgart-achim-menges/

Da wurden allerdings nur Dachstrukturen eines Pavillons gewickelt, also keine tragenden Teile.

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