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Los proyectos de puentes impresos en 3D más impresionantes

Publicado el noviembre 5, 2021 por Alicia M.
puentes impresos en 3D

En el sector de la construcción, la fabricación aditiva se utiliza hoy en día con mayor regularidad. Ya sea para construir casas, escuelas o incluso puentes, la tecnología 3D ofrece grandes beneficios. En cuanto a las estructuras y pasarelas del mobiliario urbano, los proyectos se han multiplicado en los últimos años. Si bien los primeros puentes impresos en 3D se crearon allá en 2016, muchos países ahora están utilizando la fabricación aditiva para construir estas estructuras tan recurrentes. Para conocer más sobre este tipo de proyectos y cómo la fabricación aditiva facilita la construcción de puentes, hemos recopilado una lista de las principales iniciativas de los últimos años, ya estén finalizadas o aún en proceso de construcción.

Un puente de metal impreso en 3D en Ámsterdam

Inaugurado en julio de 2021, este puente de metal impreso en 3D ya está instalado en el Barrio Rojo de Ámsterdam. La empresa holandesa MX3D fabricó las diferentes partes del puente entre 2017 y 2018 utilizando la tecnología WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing). La estructura se basó en el diseño generativo con el objetivo de ser optimizada y ahorrar materiales de fabricación. Además de ser estéticamente llamativo, este puente está equipado con sensores que registran datos como el comportamiento de las multitudes y monitorea cualquier deformación del puente, su carga, vibraciones y movimiento. Esta información permitirá a los gerentes de proyecto comprender cómo evoluciona la estructura del puente.

Créditos: Thea van den Heuvel

Acciona imprime en 3D un puente en Madrid

Podríamos decir que este fue los primeros puentes impresos en 3D instalados en el mundo. Ubicada en Alcobendas, en Madrid, la estructura de hormigón fue creada por la empresa española Acciona, que trabaja con varias líneas de negocio, incluyendo la energía, las infraestructuras, y desde hace unos años, la fabricación aditiva. A pesar de que Acciona se encargó del proceso de impresión 3D, el puente peatonal de hormigón fue ideado por el Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña. En cuanto a los aspectos más técnicos, podemos destacar que el puente tiene 12 metros de longitud y 1,75 metros de ancho, lo cual representa un hito en la ingeniería civil del país ibérico. Además, su diseño cuenta con una arquitectura orgánica y biomimética, asemejando formas de la naturaleza.

Créditos: Acciona

El puente para ciclista más largo hasta la fecha

El aclamado arquitecto Michiel van der Kley, junto con Summum Engineering y Witteveen + Bos colaboraron con la Universidad Tecnológica de Eindhoven (TU/e) en el diseño del modelo 3D para el puente para ciclistas más largo impreso en 3D. El puente se fabricó en el centro de impresión 3D de Saint-Gobain Weber Beamix, que utiliza varios brazos robóticos BAM. Además de medir 29 metros de largo, fue diseñado con formas redondas y naturales para mezclarse con su ubicación al aire libre.

Créditos: Studio Naaro

Una pasarela hecha con un 60% menos de material

Aunque parezca difícil creerlo, este proyecto es una realidad. En concreto, fue la empresa Vertico quien llevó a cabo la iniciativa de crear una pasarela mediante fabricación aditiva que requería menos material y redujera el impacto ambiental. En el proyecto, Vertico trabajó con la Universidad de Gante para diseñar el puente peatonal, que no es muy impresionante por su tamaño, pero sí en términos de estética, y especialmente llamativo por ser un puente con topología optimizada. Para ello utilizaron su impresora 3D de hormigón que ofrece un volumen de impresión de 4.5 x 2 x 2.5 m, con un material especialmente diseñado para este propósito. De esta forma, la empresa pretende reducir las emisiones de CO2 y aumentar la productividad en el sector de la construcción.

Créditos: Vertico

El proyecto Shangai Digital Future

China es uno de los primeros países que se ha embarcado en la construcción de puentes mediante la fabricación aditiva. Entre las primeras construcciones realizadas con esta tecnología se encuentran los dos puentes impresos en 3D por la Escuela de Arquitectura y Urbanismo de la Universidad de Shanghai. Como parte del proyecto “Shanghai Digital Future”, las dos estructuras tenían como objetivo demostrar que las nuevas tecnologías pueden revolucionar muchas áreas, como los sectores de la arquitectura y la construcción. Creados a base de plástico, los dos puentes miden 4 y 11 metros respectivamente. Para construir las dos estructuras, los gerentes del proyecto afirman que usaron un brazo robótico Kuka y un módulo de impresión 3D personalizado. Para ello, se requirieron un total de 360 horas de fabricación aditiva.

Créditos: Universidad de Tongji

El primer puente impreso en 3D en los Países Bajos

En 2017, la Universidad Tecnológica de Eindhoven (TUE) y la empresa BAM Infra diseñaron el primer puente de hormigón impreso en 3D en los Países Bajos. Compuesto por 800 capas de hormigón, el puente de 8 metros de largo y 3,5 metros de ancho está ubicado sobre una zanja y, por lo tanto, conecta dos carreteras. Como en muchas situaciones, la TUE y BAM Infra afirman haber minimizado, a través de la impresión 3D, la cantidad de hormigón necesario para construir dicha estructura. Ubicado en la ciudad de Gemert, el puente se construyó en tan solo 3 meses.

Créditos: Bart Maat / EPA

Facilitando el desarrollo de puentes impresos en 3D

Junto con Zaha Hadid Architects, los arquitectos del ETH Zurich lograron diseñar el puente peatonal Striatus, que se fabricó mediante un proceso de impresión 3D único en cooperación con Incremental3D. Striatus es un puente sin blindaje de 12 x 16 metros de largo que se instaló en un parque de Venecia. Forma parte de la Exposición Internacional de Arquitectura y consta de varias piezas individuales, que permiten un montaje y desmontaje flexible y más sencillo. Con la tecnología empleada, el hormigón no se aplica capa a capa de forma horizontal, como es habitual, sino en determinados ángulos, que aseguran que el puente no necesite ningún refuerzo extra. Los visitantes tienen la oportunidad de cruzar el puente de Venecia hasta el 21 de noviembre de 2021.

Un impresionante puente de hormigón en Shanghai

Unas impresionantes 176 unidades de cemento sostienen este puente de hormigón impreso en 3D, que permite a los peatones atravesar el canal de Shanghái. El puente fue diseñado por un equipo dirigido por el profesor Wu Weiguo de la Universidad de Tsinghua y hecho mediante fabricación aditiva junto a Wisdome Bay. Inspirada en el histórico Puente Anji en Zhaozhou (China), la estructura peatonal en Shanghai pretende ser representativa del potencial de la tecnología 3D para proyectos de ingeniería de todo tipo. Se utilizaron dos brazos robóticos para la construcción, que crearon el arco de hormigón en 450 horas. El equipo afirma que fue posible ahorrar dos tercios de los costes de implementación en comparación con los procesos de fabricación convencionales.

Créditos: JCDA

Un puente retráctil impreso en 3D

El verano pasado, China reveló otro puente diseñado en parte gracias a la fabricación aditiva, esta vez con una característica muy especial. Fue diseñado para retraerse en cualquier momento, y está controlado por un simple botón conectado vía bluetooth. El puente completo no ha sido impreso en 3D, simplemente se compone de paneles triangulares hechos a medida mediante fabricación aditiva en solo 3 días. Estos 36 elementos se realizaron con un material compuesto a partir de reciclados. El puente tiene 9 metros de largo y 1,5 metros de ancho y se instaló en el Wisdom Bay Park.

Puentes impresos en 3D que aún están en desarrollo

Una puerta de entrada a los Juegos Olímpicos de 2024

Como sabrás, la ciudad de París acogerá los próximos Juegos Olímpicos de 2024. La capital francesa ya se está preparando para recibir a deportistas y atletas, así como su organización para que todos los eventos se desarrollen en las mejores condiciones. Pero no se trata solo de los eventos, también es necesario organizar los espacios para dar cabida a todos los visitantes que vendrán a apoyar a su equipo favorito. Es en este contexto que un gran grupo de empresas (Freyssinet, Lavigne & Cheron Architects, Quadric, XtreeE, LafargeHolcim) creará una pasarela de 40 metros de largo, cuya cubierta completa se imprimirá en 3D. Deberá instalarse en el distrito de Pleyel, elegido para albergar la Villa Olímpica y Paralímpica.

Un ligero puente peatonal en Rotterdam

La colaboración entre Royal HaskoningDVC, CEAD y Covestro ha dado como resultado el primer prototipo de puente peatonal más ligero impreso en 3D, que se fabricó con un material compuesto termoplástico reforzado con vidrio. Las empresas afirman que eligieron este material, ya que los puentes a  base de polímeros reforzados con fibra son conocidos por tener una mayor duración y menores costes en el ciclo de vida en comparación con el acero. Para la tecnología utilizaron la fabricación de granulado fundido y material de gránulos Arnite AM8527 de Covestro. Entre los beneficios obtenidos para el puente incluyen una reducción del tiempo de construcción, mayor sostenibilidad, reducción de la carga de mantenimiento y mayor vida útil. Actualmente, el puente solo existe como prototipo, sin embargo, se instalará en el futuro en el parque Kralingse Bos de Rotterdam.

Un nivel de puente suspendido con un gabinete impreso en 3D

En 2019, el puente de Newport fue nombrado Puente Claiborne Pell, y fue en ese momento que algunos se dieron cuenta de que la estructura creada en 1969 podría ser actualizada. Concretamente, el senador Sheldon Whitehouse y otros líderes gubernamentales buscan redirigir el acceso al vecindario de North End más desfavorecido en Newport, así como hacer que el puente fuera más accesible para peatones y ciclistas. Para ello, los estudiantes del departamento de Arquitectura de Interiores de la Escuela de Diseño de Rhode Island (RISD) presentaron una posible solución. En agosto de 2021, mostraron una primera idea en 3D de su propuesta, un nivel inferior suspendido para el puente. Aunque no han mostrado cómo se llevará a cabo la idea, ya han afirmado que usarán la impresión 3D para crear una estructura cerrada de fibra de carbono que protegería el nivel inferior ante los fuertes vientos.

El puente podría estar rodeado por una estructura cerrada impresa en 3D hecha de fibra de carbono. | Créditos: Jo Sittenfeld MFA 08 PH / RISD

Impresión 3D de puente a base de plástico

En 2018, la empresa china Shanghai Mechanized Construction Group Co (SMCC), dedicada al sector de la construcción, y el fabricante de filamentos 3D Polymaker se unieron para desarrollar un original puente impreso en 3D. Creado a base de plástico y destinado a los peatones, el puente mide 15,25 metros de largo, 3,8 metros de ancho y pesa nada menos que 5.800 kilos. Para lograrlo, las dos empresas dijeron que obviamente utilizaron una impresora XXL, que tendría un volumen de impresión de 24 metros de largo por 4 metros de ancho. En cuanto al material utilizado, afirman utilizar ASA, acrónimo de acrilato de acrilonitrilo estireno, cargado con fibra de vidrio.

Créditos: Ti Gong

Infantería Marina estadounidense y la fabricación aditiva

En 2019, la Infantería de Marina de los Estados Unidos tenía un programa de capacitación para divisiones especiales sobre la operación de campo de una impresora 3D ACES. Si bien el Cuerpo de Marines todavía está experimentando con el uso de grandes sistemas de impresoras 3D de hormigón y aluminio, planean poder implementar este tipo de máquinas que permitirán a los ingenieros de campo crear estructuras de puentes a medida para cruzar cualquier brecha terrestre. En los próximos años más o menos, predice que la industria de fabricación aditiva y el Departamento de Defensa de EE. UU. Habrán llegado a acuerdos para utilizar una tecnología 3D patentada.

Créditos: Marine Corps

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