El primer puente de acero impreso en 3D del mundo parece venir del futuro
05/04/2018.
[Ámsterdam] Países Bajos
metalocus, ANTONIO G DE JUAN
metalocus, ANTONIO G DE JUAN
La startup MX3D, con sede en Ámsterdam, ha creado un software inteligente que consigue transformar un robot y una soldadora en una impresora a gran escala, lo que permite la impresión 3D de metales a escala arquitectónica. Esta nueva técnica ofrece nuevas oportunidades para arquitectos e ingenieros y tiene un gran potencial para reducir la cantidad de material necesario que se necesita a la hora de construir grandes estructuras.
Una plataforma de acero cubrirá los soportes curvos en la parte inferior del puente. Fotografía © Adriaan de Groot
Puente MX3D de acero inoxidable. Fotografía © Olivier de Guijter
Trabajando con el robot de impresión 3D en la construcción del puente. Fotografía © Olivier de Gruijter
La startup MX3D, con sede en Ámsterdam, creó un software inteligente que transforma un robot y una máquina de soldar en una impresora a gran escala, lo que permite la impresión 3D de metales a escala arquitectónica. Fotografía © Olivier de Gruijter. Imagen cortesía de Arup
Un primer plano de la rugosa superficie del puente. Fotografía © Adriaan de Groot.
Puente MX3D de acero inoxidable. Fotografía © Adriaan de Groot
Una vista lateral del puente ya que se encuentra en el taller MX3D. Fotografía de Adriaan de Groot.
Una vista aérea del puente. Fotografía de Joris Laarman Lab
Plano de planta. Modelo que muestra el análisis de tensión en el puente (imagen de Arup)
Modelo que muestra el análisis de tensión en el puente (imagen de Arup)
Visualización. Puente MX3D de acero inoxidable.
El puente MX3D. Fotografía © Thijs Wolzak
El equipo MX3D de pie sobre su puente impreso en 3D. Fotografía © Adriaan de Groot
MX3D acaba de presentar oficialmente el primer puente de acero inoxidable impreso en 3D del mundo. Diseñado por Joris Laarman Lab, está hecho de un tipo de acero completamente nuevo, un puente de 12,5 metros de largo que se instalará en De Wallen, el barrio rojo más grande y conocido del centro de Ámsterdam, para a su vez cruzar uno de los canales más antiguos y famosos, el Oudezijds Achterburgwal.
El proyecto ha alcanzado un hito importante al completar la impresión robótica en 3D del puente y presentarsela al público. Se necesitaron cuatro robots, casi 4.500 kilogramos de acero inoxidable, cerca de 1.100 kilómetros de cable y seis meses de impresión para construir la estructura sinuosa y ondulada, con una superficie rugosa, que parece sacada directamente de una película de ciencia ficción.
En 2015, Laarman y su equipo se asociaron con varias compañías y organizaciones, a saber, Joris Laarman Lab, Arup que es la ingeniería estructural principal, ArcelorMittal proporciona la experiencia metalúrgica, Autodesk ayuda con su conocimiento de las herramientas de producción digital, Heijmans es su experto en construcción, Lenovo los apoya con hardware computacional, ABB es el especialista en robótica, Air Liquide y Oerlikon saben todo sobre soldaduras y, por último, Plymovent protege el aire que respiran sus empleados, mientras que AMS y TU Delft realizan una investigación invaluable. Gemeente Amsterdam es el primer cliente de su departamento colaborativo de construcción de puentes.
El puente recién impreso ha llegado ya al taller de MX3D al norte de Amsterdam desde una instalación más grande fuera de la ciudad. Allí, el equipo de diseñadores e ingenieros que ha estado trabajando en el proyecto durante años probará la integridad del puente y agregará algunos toques finales, incluida una capa transparente para proteger el exterior del acero rojizo de los elementos, asi como una plataforma de acero, que básicamente es una enorme placa de acero tradicional que servirá como base. La fase final incluirá la instalación de una serie de sensores inteligentes que monitorearán la salud del puente y tomarán una gran cantidad de mediciones en tiempo real, incluyendo la calidad del aire y la dispersión del peso para que el puente realmente sepa cuántas personas caminan sobre él y cuáles son sus movimientos. Los datos del sensor también se implementarán en una maqueta del puente, la llamada "twin digital" que ayudará a los ingenieros a comprender cómo trabaja el puente a lo largo del tiempo, que les permitan mejorar y ajustar los futuros diseños.
Los científicos del Grupo de Investigación de Estructuras de Acero en el Imperial College de Londres han liderado la investigación para realizar pruebas estructurales en el acero impreso en 3D. Al comentar sobre las pruebas exitosas, el profesor Leroy Gardner comentó,
«En ausencia de disposiciones de diseño estructural para el acero impreso en 3D, las pruebas físicas son una parte importante para garantizar la seguridad de la estructura. Las pruebas recientes confirmaron no solo que el puente podría resistir la carga aplicada, sino también que la simulación numérica del puente desarrollado por el Steel Structures Research Group proporcionó una representación precisa del comportamiento observado en la práctica.»
La seguridad es una parte clave de todas estas pruebas y la red de sensores que lo seguirán. Como nunca ha existido un puente impreso en 3D como este, MX3D trabajó con la ciudad para establecer un estándar de seguridad único y nuevo, así como un plan de prueba para garantizar la integridad del puente a lo largo del tiempo. La red de sensores también permitirá a los ingenieros monitorear y abordar problemas de seguridad con tal precisión que podría hacer que el puente sea el más seguro de la ciudad.
La génesis del puente impreso en 3D fue poco convencional. En 2004, Joris Laarman fundó un laboratorio de diseño en Amsterdam y comenzó a experimentar con diversos materiales y aplicaciones para diversas tecnologías. Gran parte del trabajo de Laarman buscaba inspiración en diseños orgánicos, pero el interés cada vez mayor en la tecnología les llevó al desarrollo de un robot de seis ejes que pudiese hacer una impresión 3D a gran escala y de forma libre, asi como la fundación de MX3D. Mientras que la impresión 3D tradicional tiene lugar dentro de una máquina, este nuevo tipo de tecnología podría imprimir en el exterior sin limitaciones convencionales.
