DSMと他のオランダ企業3社が軽量繊維強化ポリマー歩道橋を3Dプリント

DSMと他のオランダ企業3社が軽量繊維強化ポリマー歩道橋を3Dプリント
Royal HaskoningDHVはオランダのエンジニアリングコンサルティング会社です。2019年9月5日、Antarctic Bearは海外メディアから、同社が世界的な材料メーカーDSM(DSM)および大型3DプリンターサプライヤーCEADと提携し、3Dプリント橋を共同で設計・製造することを知りました。

この歩道橋は軽量の繊維強化ポリマー(FRP)素材で作られており、3Dプリント技術を使用して建設されたと報じられている。

CEAD の CEO である Maarten Logtenberg 氏は次のようにコメントしています。「3D プリンティングは長年にわたって急速に発展しており、この 3D プリントされた橋のプロトタイプは、私たちが成し遂げた大きな進歩を示しています。これにより、橋の建設がより速く、コストと時間効率が向上し、この業界の将来が変わるでしょう。」


△ 3Dプリントされた橋の外観のレンダリング
未来の橋を3Dプリント

一般的な鉄橋と比べると、FRP 材料で 3D プリントされた橋には多くの利点があります。 FRP 3D プリント橋は、耐用年数が長くコストが低いだけでなく、軽量で強度と耐久性に優れ、メンテナンスもほとんど必要ありません。

Royal HaskoningDHV は、DSM および CEAD と連携して、橋梁構造、3D プリント、材料、ジェネレーティブ デザイン、モデリングに関する知識を結集し、設計の自由度を高めました。 3D プリントは、橋梁コンポーネントの機械的特性を改善しながら材料の無駄を削減する持続可能なアプローチを提供します。


△ FRP素材で3Dプリントした橋のクローズアップ
3 つのパートナーはそれぞれ独自の役割を分担し、Royal HaskoningDHV が橋の設計を担当し、CEAD が大型複合 3D プリンターを提供し、DSM が Arnite 複合材料を提供しました。

Royal HaskoningDHV は橋の設計に多くのセンサーを組み込み、橋の問題を予測して橋のメンテナンスを最適化し、安全性を確保して耐用年数を延ばすのに役立てています。ロイヤル・ハスコニングDHVの事業開発マネージャー、モーリス・カルダス氏は、センサーによって環境の監視や橋梁の状態に関する動的なリアルタイムレポートの提供といった新たな機能も実現できると述べた。

「我々の三者間の協力により、人々の橋に対する考え方や建設方法が変わりつつあります。FRP 橋は鋼鉄橋に比べて耐用年数が長く、ライフサイクル コストも低くなります。新しい 3D 印刷技術を使用することで、連続繊維強化熱可塑性プラスチック製の大型部品を印刷することができます」とカルダス氏は説明します。

DSM の Arnite 素材は、CEAD の 3D 印刷プロセス中に連続ガラス繊維と組み合わせられるガラス充填熱可塑性 PET です。アーナイトは強度特性が高いだけでなく、リサイクル可能な材料でもあるため、橋梁設計の持続可能性と汎用性が向上します。

Royal HaskoningDHV は、9 月 4 日から 6 日までニューヨーク市で開催される 2019 IABSE カンファレンスで発表し、3D プリント FRP 橋梁に関する知見と最新の開発状況を共有します。


△3Dプリントされた橋のタイムラプス撮影、画像はDSMより
CEAD 連続繊維積層造形

連続繊維 3D プリントは、Markforged Mark One のリリースにより 2015 年から市販されています。 CEADによれば、同社は2018年4月に産業用途向けの連続繊維積層造形(CFAM)マシンを開発したという。

最近では、2019 年 5 月に CEAD と DSM が提携を締結しました。 両社は新たな原料、ツール、最終用途アプリケーションを開発している。

中国の3Dプリント橋

少し前に、Antarctic Bear がオランダのこの 3D プリント橋に似た、国内企業の 3D プリントポリマー橋について報道しました。最近、福建省泉州市で橋の建設工事が完了した。



実際、5月31日には、南極熊はすでに、上海クールイーグルロボットテクノロジー株式会社の工場で泉州の3Dプリント橋が組み立てられているのを目撃していた。

泉州大橋は長さ17.5メートル、高さ3.2メートル、幅3.2メートル、重さ12トンで、橋全体は3Dプリント技術を使ったポリマー材料で作られています。製造サイクル全体は 5 週間かかりますが、これは従来のコンクリートグラウト製造方法のほぼ半分の時間です。強度は鉄筋コンクリートに劣らず、1平方メートルあたり2キロニュートンの圧力に耐えられるため、橋に人がいっぱいいても、橋の強度を心配する必要はありません。

これは、昨年上海桃埔中央緑地公園に完成した景観橋に続き、上海クールイーグルロボットテクノロジー株式会社が3Dプリント技術を使用して最近完成させたもう一つの橋です。 2018年11月に完成した桃埔中央緑地橋は重量が6トンあり、水平一体印刷で形成されました。2019年6月に完成した泉州連続山岳景観橋は重量が100%増の12トンに達し、組み立て前に16のセクションで垂直に印刷されました。使用される材料はASA+ガラス繊維強化粒状ポリマー材料です。


出典: 3dprintingindustry


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