Hindcon: Betonfertigbauteile aus dem 3D-Drucker

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In Kürze#

Große, gut skalierbare Arbeitsräume und ein schlankes System: Mithilfe eines Seilroboters, an dessen Endeffektor durch einen Werkzeugwechsler ein Druckkopf für Beton oder ein Werkzeug zur subtraktiven Nachbearbeitung der Betonbauteile gekoppelt werden kann, können Betonfertigbauteile durch additive und subtraktive Fertigung produziert werden. So werden große, individuelle Betonstücke zeiteffizient hergestellt. Die Kombination aus additiver und subtraktiver Fertigung ermöglicht es weniger Beton und Ressourcen einzusetzen.

Im Detail#

Die im Projekt Hindcon (Hybrid INDustrial CONstruction) entstandene Hybridmaschine für 3D-Drucktechnologien mit Betonmaterialien senkt Kosten und Umweltbelastungen, die beispielsweise bei der Herstellung von Beton und beim Transport von großen Bauteilen entstehen. Durch die Entwicklung einer »Produktionsumgebung vor Ort« müssen Bauteile nicht mehr zwischengelagert oder erst angeliefert werden. Und das additive Verfahren spart Material.

Die entstandene »All-in-One«-Maschine besteht aus einem Extruder, den ein vom Fraunhofer IPA entwickelter Seilroboter führt. Die exakte Positionierung des Extruders erfolgt über das hierfür passend erstellte Interface. Die Konstruktion ist modular aufgebaut und besteht mit Winden, Seilen und der Plattform aus nur wenigen Komponenten. Damit ist der Seilroboter im Gegensatz zu den sonst üblichen Systemen für große Arbeitsräume, wie Portalroboter, leicht transportierbar und rekonfigurierbar.

Die Betonteile werden mittels additiver Fertigung produziert und mittels subtraktiver Fertigung weiter bearbeitet. Diese Kombination beider Verfahren ermöglicht die effiziente Herstellung individueller Betonbauteile mit Freiformflächen, die mit herkömmlichen Schalungsmethoden nur mit sehr großem Aufwand hergestellt werden.  

Das folgende Video zeigt den finalen Demonstrator des Projekts bei der Herstellung eines Fertigbauteils.