Eerste 3D-geprinte voetgangersbrug is gevuld met sensoren

Update: 6 augustus 2023
Eerste 3D-geprinte voetgangersbrug is gevuld met sensoren

De 12 meter lange brug is ontwikkeld door Imperial College en The Alan Turing Institute, gebouwd door het Nederlandse bedrijf MX3D en is geïnstalleerd in het centrum van Amsterdam. Het hele proces heeft vier jaar geduurd.

De constructie is van roestvrij staal met draad-en-boogdruk, vergelijkbaar met conventioneel handlassen, maar in dit geval werd de laspunt vastgehouden door een robotarm.

Conventionele tests werden gebruikt om basisvragen over het materiaal te beantwoorden vóór de constructie, bijvoorbeeld: hoe sterk is het en is het nodig om lasmarkeringen weg te frezen voor gebruik?

Uit tests bleek bijvoorbeeld dat het materiaal zelfs nadat het oppervlak glad is bewerkt, een richtingsstructuur en anisotrope eigenschappen behoudt.

"Een 3D-geprinte metalen structuur die groot en sterk genoeg is om voetgangersverkeer aan te kunnen, is nog nooit eerder gebouwd", zegt Leroy Gardner, professor in de Imperial Engineering. "We hebben de structuur en de componenten ervan getest en gesimuleerd tijdens het printproces en na de voltooiing ervan, en het is fantastisch om te zien dat het eindelijk voor het publiek toegankelijk is."

Continue detectie stelt onderzoekers en ingenieurs in staat om de gezondheid van de brug in realtime te meten, te volgen hoe deze gedurende de levensduur verandert en te begrijpen hoe het publiek omgaat met de geprinte infrastructuur.

De nauwkeurigheid van de digitale tweeling zal in de loop van de tijd verbeteren en de kennis uit die tijd wordt gebruikt om het langetermijngedrag van 3D-geprint staal in andere bouwprojecten te voorspellen.

"Al meer dan vier jaar werken we vanaf de micrometerschaal, waarbij we de gedrukte microstructuur tot op de meterschaal bestuderen", zegt Imperial-ingenieur Craig Buchanan. “Onderzoek hiernaar technologie voor de bouwsector heeft een enorm potentieel voor de toekomst, in termen van esthetiek en geoptimaliseerd en efficiënt ontwerp, met verminderd materiaalgebruik. Het was fascinerend.”

Het werk van het Imperial-team werd voornamelijk gefinancierd door The Alan Turing Institute, met aanvullende financiering van de Engineering and Physical Sciences Research Council.

Voor meer technische informatie heeft Science drie artikelen gepubliceerd:

  • Testen en eerste verificatie van 's werelds eerste metalen 3D-geprinte brug (abstract)
  • Mechanisch en microstructureel testen van draad- en boogadditief vervaardigd plaatmateriaal (vol papier)
  • Metaal 3D-printen in de bouw: een overzicht van methoden, onderzoek, toepassingen, kansen en uitdagingen (abstract)