3D tisk ve stavebnictví a architektuře 

Multidisciplinární projekt sedmi pracovišť čtyř fakult TUL – Fakulty strojní, Fakulty mechatroniky, informatiky a mezioborových studií, Fakulty umění a architektury a Fakulty textilní.

Název programu: Operační program Výzkum, vývoj a vzdělávání

Číslo výzvy: 02_16_025

Název výzvy: Výzva č.02_16_025 pro Předaplikační výzkum v přioritní ose 1OP

Název projektu CZ: 3D tisk ve stavebnictví a architektuře 

Název projektu EN: 3D Print in civil engineering and architecture

Akronym projektu: 3D STAR

Registrační číslo projektu: CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_025/0007424

Anotace projektu:

Projekt využití technologie 3D tisku ve stavebnictví a architektuře 3D-STAR je zaměřen na vývoj robotického zařízení, schopného ambulantním způsobem realizovat stavební konstrukce z vhodných stavebních materiálů. V rámci projektu bude vypracováno koncepční řešení tiskového robota, jehož některé části budou ověřeny na funkčních vzorcích. Zároveň budou zkoumány a vyvíjeny vhodné stavební materiály a hledány optimální stavebně konstrukční principy, využívající unikátních možností této technologie a využitelné v soudobém stavebnictví a architektuře.

Projekt je členěn do dvou výzkumných záměrů. První záměr, nazvaný „Výzkum technologie 3D tisku pro stavebnictví a architekturu“, se zabývá problematikou tiskového materiálu a práce s ním pro vytváření stavebních konstrukcí podle zadaných CAD dat. Druhý záměr, nazvaný „Výzkum kinematických struktur a řídicích systémů pohonů pro 3D tisk ve stavebnictví a architektuře,“ řeší problematiku jednotlivých části a komplexní funkce vlastního robotického zařízení jak v hardwarové, tak v softwarové oblasti. Oba výzkumné záměry budou řešeny ve vzájemné interakci.

Předpokládá se vyvinutí speciální betonové směsi, která bude splňovat požadavky pro tento postup realizace velkých objektů či přímo budov. Vhodnost vyvíjené směsi se bude ověřovat pomocí nanášecí hlavy vyvinuté speciálně pro tuto aplikaci. Výsledek se předpokládá funkční vzorek a patentované řešení nanášecí hlavy. Bude vyvinuto zařízení pro pohyb nanášecí hlavy pro tisk objektů pro testy (testbed). Tištěné objekty budou v rámci tohoto záměru podrobeny testům pro ověření jejich parametrů vhodných pro stavebnictví. Dalším výsledkem projektu bude předběžný návrh robotického zařízení pro 3D tisk stavebních konstrukcí, zohledňující vnitřní konstrukční souvislosti a vazby na stavební využití.

Fyzická realizace projektu: 1. 3. 2018 – 28. 2. 2022

Realizační tým:

TUL

Ing. Petr Zelený, Ph.D., Fakulta strojní – Hlavní řešitel projektu, vedoucí výzkumného záměru č.1

Ing. Leoš Beran, Ph.D, Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií – vedoucí výzkumného záměru č.2

prof. Ing. arch.  Jiří Suchomel akad. arch., Fakulta umění a architektury –  výzkumný záměr č.1, Oblast stavebních objektů

Spolupříjemce: 

ČVUT Praha, Kloknerův ústav, doc. Ing. Jiří Kolísko, Ph.D.-  výzkumný záměr č.1, Oblast stavebních materiálů