Vietnamesischer Wissenschaftler verbessert Fleischwolf zu 3D-Drucker für den Hausbau

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Basierend auf den Funktionsprinzipien von Fleischwölfen und Fischfrikadellen-Extrudern hat das Forschungsteam von Associate Professor Dr. Tran Van Mien einen 3D-Drucker verbessert und entwickelt, der Beton zum Bau von Häusern extrudiert.

Die Technologie wurde am 23. Mai von Associate Professor Dr. Tran Van Mien (Experte für Bauingenieurwesen) auf dem Workshop zu Anwendungstrends in der 3D-Drucktechnologie vorgestellt, der vom Center for Science and Technology Statistics Information, Department of Science and Technology von Ho-Chi-Minh-Stadt (CESTI) organisiert wurde.

Herr Mien sagte, dass die 3D-Drucktechnologie seit 2019 von der Gruppe implementiert wird und auf dem Funktionsmechanismus von Fischfrikadellen-Extrudern und Fleischwölfen basiert, die von kleinen Händlern auf dem Markt verwendet werden. Das Funktionsprinzip dieser Mühlen ist horizontal, während der 3D-Drucker vertikal arbeitet.

Basierend auf diesem Prinzip arbeitet die Gruppe der Varianten in CNC-Maschinen mit einem vertikalen Achsensystem, ähnlich dem Prinzip von 3D-Druckern. Die Steuerung der Maschine erfolgt über einen Computer mithilfe von Software zur Einstellung technischer Parameter und Steuerung der Vorgänge.

Außerordentlicher Professor Dr. Tran Van Mien neben dem von ihm und seinen Kollegen entworfenen 3D-gedruckten Haus. Foto: Organisationskomitee — Außerordentlicher Professor Dr. Tran Van Mien neben dem von ihm und seinen Kollegen entworfenen 3D-gedruckten Haus. Foto: *Organisationskomitee*

Betonmaterialien werden aus PC50-Zement, Flusssand, Wasser, wasserreduzierenden Zusatzstoffen, Flugasche, Silicafume, PP-Fasern usw. gemischt. Die Mischformel wird viele Male getestet, um Plastizität, gleichmäßige Größe, keine Verformung, keine Defekte und Tragfähigkeit sicherzustellen.

Zunächst erstellte die 3D-Druck-Testgruppe Gegenstände wie Tische, Stühle usw. Nach erfolgreichem Abschluss druckte die Gruppe ein Haus mit einer Breite von 5 m, einer Länge von 14 m und einer Fläche von 70 m2. Laut dem Autor wird das Haus nach 68 Stunden ununterbrochenem Drucken zunächst im Rohbau fertiggestellt und anschließend mit Haupttür, Fenstern, Dach und Innenausstattung vervollständigt.

Professor Mien erklärte, dass die Betonmischung übereinander gedruckt werde und innen hohl sei. Dadurch sei die Wand sowohl widerstandsfähig als auch isolierend und vermittle ein angenehmes Nutzungsgefühl. Das Haus sei wasserdurchlässig und druckfest. „Die durch Risse in der Wand sichtbaren Mängel entstehen hauptsächlich dadurch, dass der Beton beim kontinuierlichen Drucken an der Oberfläche des Druckkopfes haftet und Verstopfungen verursacht. Beim 3D-Druck eines Hauses sind daher Pausen zur Wartung der Geräte und der Wand erforderlich“, so Professor Mien.

In naher Zukunft plant die Gruppe, den 3D-Druck von Häusern mit größeren Flächen fortzusetzen. Ein Vietnamese im Ausland bestellte ein Haus mit Erdgeschoss und Obergeschoss. Laut dem Forschungsteam sind 3D-gedruckte Häuser um ein Vielfaches schneller zu bauen als herkömmliche Bauweisen, senken die Arbeitskosten und ermöglichen die Erstellung von Hausmodellen mit einzigartiger Architektur nach den individuellen Vorstellungen jedes Einzelnen.

Wissenschaftlern zufolge ist die 3D-Drucktechnologie in Vietnam noch recht neu, daher gibt es derzeit keine technischen Standards. Auch im Wohnungsbau gibt es keine technischen Standards für Materialien, Bauprozesse, Abnahme usw. für Projekte aus dem 3D-Druck.

Die 3D-Drucktechnologie wird seit über 10 Jahren weltweit intensiv von Wissenschaftlern erforscht und angewendet. Laut der weltweiten Patentdatenbank tauchte die 3D-Drucktechnologie erstmals 1986 in den USA auf und wurde dort patentiert. Seit 2010 hat sich diese Technologie stark weiterentwickelt. Die beiden Länder mit den meisten Anmeldungen geistigen Eigentums sind: China (über 46.000 Patente) und die USA (über 5.300 Patente). Davon entfallen 38 % auf die additive Elektronenstrahlverarbeitungstechnologie, die am häufigsten angewandte Branche ist der Maschinenbau mit 26 %.

In Vietnam gab es laut Daten der WIPO Publish (Amt für geistiges Eigentum) bis Ende 2022 landesweit 61 Patentdokumente mit Bezug zum 3D-Druck. Von diesen hatten vietnamesische Antragsteller nur 9 Anmeldungen, von denen 2 Patente erteilt wurden, 6 noch in der Prüfung waren und einer zum Schutz abgelehnt wurde. Vietnamesische Erfindungen bezogen sich hauptsächlich auf 3D-Druckmaterialien, -geräte und zugehörige Teile.

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