Impressão 3D em paredes leves e isoladas usando cimento

Aproveitando o poder da fabricação sem molde por meio da impressão 3D robótica em larga escala, a pesquisa da ETH Zürich em colaboração com a FenX AG investiga o uso de espuma mineral sem cimento feita de resíduos reciclados. O objetivo é construir sistemas de paredes monolíticos, leves e imediatamente isolados, minimizando o uso de materiais, requisitos de mão de obra e custos associados.

A espuma mineral sem cimento é um material poroso que pode ser aplicado em densidades variadas, distribuindo estrategicamente o isolamento e a resistência onde for necessário. Esta técnica otimiza o desempenho térmico e o consumo de energia necessários para aquecer os espaços interiores. Além disso, ao utilizar um único material com diferentes densidades, facilita o futuro reaproveitamento e reciclagem de suas peças, que já possuem uma pegada de carbono menor do que as espumas de plástico ou concreto aerado.

O projeto específico chama-se Airlements. Com 2 metros de altura, Airlements é um protótipo de uma parede composta pela montagem de quatro peças impressas em 3D. Cada segmento oco pesa 25 kg e foi impresso em menos de uma hora, depois endureceu ao longo de uma semana em um ambiente controlado. Operando em uma faixa de temperatura de 20 a 28 graus Celsius e umidade relativa de 20 a 70%, essa configuração elimina a necessidade de processamento intensivo de energia, um avanço significativo em relação a estudos anteriores envolvendo espumas minerais sem cimento. A textura canelada de cada peça confere maior resistência e integridade estrutural à estrutura final.

Para transformá-lo em um sistema monolítico coeso, o núcleo oco pode ser preenchido com espuma mineral e selado com uma cobertura protetora de gesso não cimentado. Desta forma, eles podem ser usados ​​como paredes externas não estruturais. Além disso, o processo de fundição permite a integração perfeita de reforços e instalações de infraestrutura, expandindo as aplicações potenciais dessa tecnologia. À medida que a pesquisa avança, a ênfase será colocada na melhoria da capacidade de carga dos elementos resultantes e no refinamento da precisão de fabricação do sistema de impressão 3D.

Equipe DBT: Patrick necessário, Anna, Szabo, Prof. Benjamin DillenburgerEquipe FenX: Alex Heusi, Aybige, Öztüre, Lex Reiter, Enrico Scoccimarro, Michele Zanini, Etienne JeoffroySuporte técnico: Tobias Hartmann, Cilgia Salzgeber, Jonathan Leu, Lucas Petrus, Philippe Fleischmann, Michael Lyrenmann, Heinz Richner, Bharath Seshadri, Angela YooFotografia: Hyuk Sung KwonFinanciamento: Innosuisse 41905.1 IP-EE