El nuevo equipo -desarrollado en conjunto por COBOD International y la Universidad Técnica de Brunswick, Alemania- puede, además de imprimir hormigón, disparar shotcrete 3D y montar bloques o ladrillos aireados de hormigón u otros elementos prefabricados, ampliando el alcance de esta tecnología para la construcción con hormigón.
En los últimos años, la evolución de los equipos para hormigón impreso 3D avanza a una velocidad vertiginosa. Si en un comienzo, las impresoras extruían el hormigón a través de un solo brazo robótico, en la actualidad podemos encontrar equipos capaces de construir edificaciones de dos o más pisos, conjuntos habitacionales completos e incluso, ya utilizarlos para la fabricación de elementos en otras industrias, como la sanitaria o la eléctrica.
No obstante, existen varios desafíos vinculados a esta nueva metodología constructiva. Uno de ellos es el de las terminaciones. Usualmente, las construcciones con hormigón impreso 3D quedan con las capas superpuestas del material a la vista. Y si bien la evolución de los equipos también se puede ver en las boquillas extrusoras del hormigón, dada la manera en que la “impresora” coloca el hormigón, resulta complejo alcanzar terminaciones más acabadas sin la necesidad, por ejemplo, de utilizar algún estuco sobre el muro de hormigón impreso 3D.
Asimismo, si bien las impresoras actuales poseen velocidades altas de aplicación del material, no pueden ejecutar varias labores a la vez. Por ejemplo, en la construcción de una vivienda, primero fabrican los muros estructurales y luego, los interiores. De esta forma, si bien la metodología es más rápida en comparación con el método tradicional, requiere de un margen de tiempo para que la impresora “construya” todos los muros de una edificación.
Por lo mismo, COBOD International -reconocida por su desarrollo de equipos robóticos para hormigón impreso 3D- en conjunto con la Universidad Técnica de Brunswick (Alemania) presentaron el primer robot multifuncional para la construcción que incluye la aplicación de shotcrete y el montaje de ladrillos aireados de hormigón, transformándose en una nueva generación de equipos para hormigón impreso 3D, en el marco del lanzamiento del “Espacio para la Construcción Digital” de la casa de estudios.
Un robot que imprime, lanza shotcrete y construye muros prefabricados
El nuevo equipo posee un sistema desarrollado en conjunto por COBOD y el Instituto para el Diseño Estructural (ITE, en sus siglas en alemán) de la casa de estudios que incorpora una “unidad de extensión telescópica vertical con un brazo robótico que permite la aplicación del shotcrete impreso 3D (SC3DP, en sus siglas en inglés)”, mencionó la empresa en la nota de prensa que detalló la presentación de este nuevo robot impresor.
Este nuevo brazo robótico se monta entre dos ejes X de una impresora de pórtico BOD 2 3D, incrementando las capacidades de este equipo. Por ejemplo, la nueva unidad telescópica posee un rango vertical de 3 metros, por lo que el brazo robótico es capaz de alcanzar completamente y manipular un muro ya impreso 3 metros bajo el eje X de la impresora.
En ese sentido, la empresa enfatizó en que se pueden montar una amplia gama de herramientas en este nuevo brazo robótico, lo que hace incrementa las capacidades de este equipo robótico para la construcción. Además de aplicar shotcrete, si se instala un sistema de agarre en el extremo del brazo, “la unidad telescópica puede utilizarse para el montaje automático de ladrillos aireados de hormigón u otro tipo de elementos prefabricados que no se asocian generalmente con las soluciones de impresión 3D”, puntualizaron desde COBOD, subrayando las nuevas capacidades multifuncionales de este sistema de impresión
“Por años, tuvimos la visión de crear robots multifuncionales sobre la base de nuestros equipos de impresión 3D para la construcción. Ver la materialización de nuestra visión me llena de orgullo”, comentó en la ceremonia Henrik Lund-Nielsen, gerente general y fundador de COBOD International. “Con esta nueva tecnología, ofrecemos la automatización de muchos más procesos constructivos que la simple impresión de muros de hormigón”, agregó.
Los pasos para la implementación del nuevo robot
Al estar en el nuevo Espacio para la Construcción Digital de la Universidad Técnica de Brunswick, el nuevo robot se analizará para determinar sus potencialidades. Por ejemplo, desde la casa de estudios adelantaron que utilizarán el sistema -en específico, el shotcrete impreso 3D- para “fabricar estructuras de hormigón armado con alta calidad de terminación y libertad geométrica”, mencionó COBOD en su nota de prensa.
De esta forma, “se considera al acero de refuerzo como parte esencial del proceso de shotcrete impreso 3D (SC3DP): o bien se fabrica primero el hormigón y luego se inserta el refuerzo, o el refuerzo tiene una forma prefabricada y se aplica shotcrete sobre ambos lados de la malla. Además, el brazo robótico puede equiparse con un equipo de lijado para el acabado de las superficies”, puntualizó la empresa.
“La impresión 3D permite procesos automatizados y controlados digitalmente tanto de tareas sencillas como complejas, como la fabricación de muros reforzados de doble curvatura”, comentó en la presentación Harald Kroft, Ph.D en Ingeniería Civil de la Universidad Técnica de Darmstadt (Alemania), profesor en la Universidad Técnica de Brunswick y líder del ITE, de la misma casa de estudios.
“La habilidad de crear soluciones constructivas complejas, individualizadas, eficientes en términos de materiales y de bajo residuo hace que la impresión 3D sea ideal para la industria de la construcción, ya que reúne aspectos económicos, medioambientales y sociales, por ejemplo, la reducción del estrés físico”, agregó.
Además de estas aplicaciones para investigación, se adelantó que también se probará el nuevo robot multifuncional en un ambiente constructivo real. Esto se realizará en colaboración con la Universidad Técnica de Brunswick y se espera que estos ensayos entreguen información relevante para guiar la implementación de este nuevo equipo en obras locales e internacionales.
