Robotten er med til at producere digitalt fremstil

Digitalt fremstillet betonforskalling

I projektet Unikabeton forskes i helt nye metoder til digitalt at fremstille forskalling til beton ved anvendelse af robotteknologi

07-01-2009

Udviklingen inden for digitale 3D-modelleringsværktøjer har givet arkitekter helt nye muligheder for at eksperimentere i et friere formsprog.

Derfor vil fremtiden utvivlsomt byde på flere digitalt fremstillede projekter med avancerede geometrier - og på grund af betonens store formbarhed, kan den komme til at spille en vigtig hovedrolle som det foretrukne konstruktionsmateriale.

Udviklingen udstiller for alvor behovet for nytænkning i betonindustrien. De traditionelle arbejdsmetoder må nødvendigvis have et alternativ i form af nye teknologier, der kan matche den digitale udvikling.

Udfordringen er taget op i projektet Unikabeton, hvor omdrejningspunktet er Det Højteknologiske Betonværksted på Teknologisk Institut. Værkstedet, som blev indviet i sommeren 2007, indeholder foruden et fuldautomatisk betonblandeanlæg en robotcelle med en 6-akset robot.

Netop robotten er et centralt værktøj i forskningen i nye metoder til at producere digitalt fremstillet forskalling til beton. Således kan robotten læse digitale 3D-tegninger og herudfra bearbejde et givent blokmateriale. Som udgangspunkt er robotten forsynet med fræseværktøjer i forskellige dimensioner, hvilket giver en metode, hvor materiale fræses væk og efterlader den ønskede geometri.

”fortsættes…”
Et af de i projektet mest benyttede blokmaterialer er ekspanderet polystyren. Materialet er billigt, stærkt, let at bearbejde og samtidig let at bortskaffe, da polystyren består af ca. 98 pct. luft. Flere forsøg har vist, at polystyren-forme kan anvendes direkte som forskalling til beton. Det efterlader en meget interessant overflade på den støbte beton, hvor fræsesporene kan aflæses i overfladen, og der opstår en ru tekstur i betonoverfladen skabt af polystyrenens kuglestruktur.

For også at blive i stand til at producere beton med andre overflader er der blevet eksperimenteret med overfladestrukturen ved at påføre coatings på den udfræsede polystyrenoverflade. Forsøg med blandt andet silikone og flydende polyuretan har vist sig at kunne give glatte overflader – og ved at variere tykkelsen af coatingen kan teksturen varieres, så der eksempelvis opstår glatte, ujævne overflader.

En af de helt store udfordringer i projekter er at skalere forsøgene op, så teknologierne kan anvendes til at producere fuldskala-betonkonstruktioner. Derfor har en del af forskningen drejet sig om at udvikle nye forskallingsprincipper. Et af disse principper er et fleksibelt formsystem, hvor bøjelige plader af blandt andet stål og akryl formes via stempler til den ønskede geometri.

Forsøg hos Spæncom har vist potentialet ved dette forskallingsprincip, og der videreudvikles på metoden, så stemplerne med tiden kan styres digitalt ud fra 3D-tegninger.

Et andet udviklet forskallingsprincip er en kombinationsforskalling, der består af et standard-forskallingssystem i kombination med en robottilvirket foring i polystyren. Dette princip er bl.a. anvendt til at fremstille en fuldskala-betonkonstruktion hos Unicon i Hedehusene.

Unikabeton
Projektet Unikabeton, som er støttet af Højteknologifonden, er et 3-årigt forskningssamarbejde mellem Teknologisk Institut (projektleder), Spæncom A/S, MT Højgaard A/S, Unicon A/S, Paschal Danmark A/S, Giben Scandinavia A/S, Arkitektskolen Aarhus og Syddansk Universitet.

tøtte