Ein Forscherteam des U.S. Army Engineer Research and Development Center (ERDC), geleitet von der Maschinenbau-Expertin Megan Kreiger, fertigte vor Kurzem eine Stahlbeton-Fußgängerbrücke von 9,75 Meter Länge mit einem 3D-Drucker. Hergestellt wurde die Brücke für das Camp Pendleton in Südkalifornien.
Das Ziel der Maschinenbauerin ist es, eine moderne Version einer Bailey-Brücke mit Hilfe der 3D-Drucktechnologie herzustellen. Laut dem Presseartikel der U.S. Army wäre es ein erstrebenswertes Ziel, wenn man eine Brücke entwickeln könnte, die einen Panzer tragen kann. Im Juli 2018 hatte die U.S. Army einen neuartigen Beton für den 3D-Druck patentieren lassen, mit dem auch Kasernen in kurzer Zeit gefertigt werden können.
Sintflutartige Regenfälle erschwerten den 3D-Druck
Der 3D-Druck des Steges war eine der größten Herausforderungen, heißt es in der Mitteilung weiter. Das Team kam zu einer Zeit, als es stark regnete, was dann auch zu Schlammlawinen führte. Aber trotz der sintflutartigen Regenfälle gelang es den Ingenieuren des Militärs, die Fußgängerbrücke mit dem 3D-Drucker aufzubauen, was wohl mit als größte, fortschrittliche Erkenntnis gewertet werden kann.
Im Jahr 2018 bereits fertigte Kreigers Team in nur zwei Tagen eine 2,9 Meter hohe Stahlbetonwand für eine Kaserne auf einem Militärstützpunkt mit einem 3D-Drucker. Das 3D-Modell für die Stahlbetonwand wurde auf einem zehn Jahre alten Computer entworfen.
Auf den 3D-Drucker wurde Megan Kreiger an der Michigan Technological University aufmerksam, als Sie im Zuge ihres Hauptstudiums der Materialwissenschaften und Ingenieurwesen das 3D-Druck-Labor leitete. Seit vier Jahren arbeitet die Maschinenbauerin für das Forschungs- und Entwicklungszentrum der U.S. Army.
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3D-Druck mit Beton für humanitäre Hilfe
Das ERDC möchte den 3D-Betondruck auch in der humanitären Hilfe und bei Katastropheneinsätzen verwenden. Bei Naturkatastrophen ist der Militärdienst für die Versorgung mit Wasser und Lebensmitteln verantwortlich, doch Schutz zu bieten, sei eine Herausforderung. An zahlreichen Orten ist Zement leichter zu beschaffen als Holz, weshalb die U.S. Army Schulen, Gemeindegebäude und Häuser schneller drucken könnte, um die zerstörten Gebäude zu ersetzen. Von Vorteil sei der geringe Arbeitsaufwand für maßgeschneiderte Betonkonstruktionen ohne Schalung aus dem 3D-Drucker.
Ihr Ziel sei es, die additive Fertigung als praktikable Methode zu etablieren und die Vorteile des großflächigen 3D-Drucks im militärischen und kommerziellen Bau zu nutzen. Sie wolle außerdem die Bauindustrie vorantreiben und die bestehenden Grenzen ausloten.
