{"id":29821,"date":"2021-06-03T00:01:59","date_gmt":"2021-06-02T22:01:59","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=29821"},"modified":"2021-06-02T16:54:57","modified_gmt":"2021-06-02T14:54:57","slug":"3d-gedruckte-traeger-030620211","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-gedruckte-traeger-030620211\/","title":{"rendered":"3D-gedruckte Tr\u00e4ger aus recyceltem Kunststoff als Ersatz f\u00fcr Stahlbeton"},"content":{"rendered":"

Ein Team der Polytechnischen Universit\u00e4t Valencia (UPV) hat eine Alternative zu den im Bausektor verwendeten Stahlbetontr\u00e4gern entwickelt: 3D-gedruckte Tr\u00e4ger, die aus recyceltem Kunststoff gefertigt werden. Das Ergebnis ist eine drastische Gewichtsreduzierung – denn diese Tr\u00e4ger wiegen 80 % weniger als aktuelle L\u00f6sungen, was den Transport erheblich erleichtert und den Energieaufwand f\u00fcr die Montage reduziert. Die verschiedenen 3D-gedruckten Komponenten, die den Balken bilden, k\u00f6nnen so einfach wie LEGO-Steine zusammengesetzt werden.<\/p>\n

Der im Bausektor sehr beliebte Stahlbeton besteht, wie der Name schon sagt, aus Beton<\/a> und Metall (meist Stahl). Es handelt sich also um einen Verbundwerkstoff, der Zug- und Druckbelastungen standh\u00e4lt und in der Lage ist, erhebliche Lasten zu tragen. Zugleich ist es jedoch ein Material, das schwer zu transportieren ist, da Stahl das Gewicht des Tr\u00e4gers erheblich erh\u00f6ht. Die Forscher haben deshalb versucht, diese Einschr\u00e4nkung so weit wie m\u00f6glich zu reduzieren. Seit 3 Jahren arbeiten sie an diesem 3D-Druck-Projekt. Jos\u00e9 Ram\u00f3n Albiol, Professor an der Technischen Hochschule f\u00fcr Bauwesen (ETSIE) der UPV, f\u00fcgt hinzu: „Unser Ziel war es, eine Alternative zu den derzeitigen Stahlbetonstrukturen vorzuschlagen. Diese bestehen aus Profilen, die \u00fcber die gesamte L\u00e4nge des Raumes gebaut werden, was teure Installationen erfordert und schwer zu transportieren ist.<\/em>„<\/p>\n

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Die verschiedenen 3D-gedruckten Bl\u00f6cke k\u00f6nnen wie LEGOs zusammengesetzt werden. (Bildnachweis: UPV)<\/p><\/div>\n

3D-gedruckte Tr\u00e4ger inspiriert von menschlichen Knochen<\/h3>\n

\u00dcber das verwendete 3D-Druckverfahren bleiben die Forscher eher diskret. Eines ist jedoch sicher: Um den \u00f6kologischen Fu\u00dfabdruck zu reduzieren, entschied sich das Forschungsteam bewusst f\u00fcr recycelten Kunststoff als 3D-Druck-Material. Au\u00dferdem lie\u00dfen sie sich bei der Gestaltung ihrer 3D-Modelle von der Form der Knochen inspirieren. Ziel war es, die Struktur der Epiphyse, des Endst\u00fccks der Knochen, nachzubilden: Sie besteht aus mehreren Schichten, die ihr eine hohe Steifigkeit verleihen und nichtsdestotrotz ist sie zeitgleich recht leicht. Dank der additiven Fertigung<\/a> konnten die Forscher diese Alveolenstruktur nachahmen und das Material dort einsetzen, wo es gebraucht wurde.<\/p>

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Das Ergebnis ist eine Reduzierung des Gesamtgewichts durch eine bessere Verteilung des Materials und durch die Verwendung von Kunststoff anstelle von Stahl. Jos\u00e9 Ram\u00f3n Albiol f\u00e4hrt fort: „Es handelt sich um eine Wabenstruktur, die es uns erm\u00f6glicht, den verwendeten Kunststoff<\/a> – und damit das Gewicht – zu reduzieren, w\u00e4hrend die strukturelle Steifigkeit erhalten bleibt. Und genau das haben wir auf diese revolution\u00e4ren Tr\u00e4ger \u00fcbertragen. Es ist ein sehr intelligentes nat\u00fcrliches System und seine Reproduktion in diesen Tr\u00e4gern gibt ihnen, bei einem geringen Strukturgewicht, eine sehr hohe mechanische Kapazit\u00e4t.<\/em>„<\/p>\n

Konkret druckten die Forscher 3D-Bl\u00f6cke, die sich wie LEGO-Steine zusammenf\u00fcgen lassen. Anschlie\u00dfend wird eine Schicht Beton hinzugef\u00fcgt, um den endg\u00fcltigen Tr\u00e4ger zu bilden. Neben dem reduzierten Gewicht erm\u00f6glicht diese Methode eine Struktur, die je nach Bedarf und Bauprojekt moduliert werden kann. Die Bl\u00f6cke sind leichter zu transportieren und die Installation erfolgt vor Ort, was den damit verbundenen Arbeitsaufwand vereinfacht.<\/p>\n

\"3D-gedruckte

Die Gitterstruktur reduziert das Gesamtgewicht des Tr\u00e4gers.<\/p><\/div>\n

Miguel S\u00e1nchez vom Fachbereich f\u00fcr Systeme und Informatik (DISCA) der UPV schlussfolgert: „Der 3D-Druck erm\u00f6glicht es, kundenspezifische Teile sehr nah am Einsatzgebiet herzustellen, was auch den Transport vereinfacht, die Kosten senkt und die Anpassung erleichtert. Durch die M\u00f6glichkeit, Tr\u00e4ger vor Ort anzupassen, k\u00f6nnen die Eigenschaften jedes Tr\u00e4gers an die strukturellen Anforderungen an jedem Punkt der Konstruktion angepasst werden. Die M\u00f6glichkeit, polymere Materialien zur Herstellung der Tr\u00e4ger zu recyceln, reduziert ihren \u00f6kologischen Fu\u00dfabdruck erheblich.<\/em>„<\/p>\n

Was denken Sie \u00fcber 3D-gedruckte Tr\u00e4ger? K\u00f6nnten Sie in Zukunft eine Alternative sein? Lassen Sie uns zu diesem Thema gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie uns Ihre Meinung auf Facebook,<\/a>\u00a0Twitter<\/a>,\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0oder\u00a0Xing<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der Additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter.<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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