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| Eggshell, ETH Zurich, 2017-2022 |
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Eggshell ist ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von nicht standardisierten Stahlbetonkonstruktionen. Der Prozess nutzt die kontrollierte Hydratation von Beton, wie sie im Smart Dynamic Casting entwickelt wurde. Durch die sorgfältige Kontrolle der Hydratation des Betons können 3D-gedruckte, wiederverwendbare Schalungen für den Guss von massstäblichen Betonbauteilen verwendet werden.
Traditionell basiert der Betonguss auf zwei getrennten Verfahren zur Herstellung eines Betonelements. Eine Schalung wird eingesetzt, danach wird der Beton gegossen und das Element zum Entformen bereitgestellt. Eggshell hat zum Ziel, diese Prozesse durch den 3D-Druck einer Dünnschalung zu kombinieren und gleichzeitig Beton einzubringen. Mit diesem Ansatz können geometrisch komplexe Konstruktionen effizient hergestellt werden, wodurch der Schalungsaufwand minimiert wird. Die Steuerung und Synchronisation der Materialeigenschaften sowohl für den Druck als auch für den Guss sind für den Herstellungsprozess unerlässlich, da der Hydratierbeton dazu beiträgt, das Knickverhalten der Dünnschalung während des Druckens zu verhindern. Der Vorteil bei Eggshell ist die Integration der Bewehrung, die oft als Herausforderung für andere digitale Fertigungsmethoden wie die Betonextrusion gilt. Darüber hinaus ermöglicht der erweiterte Gestaltungsraum des Prozesses, strukturell effiziente Formen herzustellen. Publikationen: Burger J, Lloret-Fritschi E, Scotto F, Demoulin T, Gebhard L, Mata-Falcón J, Gramazio F, Kohler M, Flatt RJ (2020) Eggshell: Ultra-Thin Three-Dimensional Printed Formwork for Concrete Structures. 3D Printing and Additive Manufacturing 7:48–59 . https://doi.org/10.1089/3dp.2019.0197 Burger J, Lloret-Fritschi E, Taha N, Scotto F, Demoulin T, Mata-Falcón J, Gramazio F, Kohler M, Flatt RJ (2020) Design and Fabrication of a Non-standard, Structural Concrete Column Using Eggshell: Ultra-Thin, 3D Printed Formwork. In: Bos FP, Lucas SS, Wolfs RJM, Salet TAM (eds) Second RILEM International Conference on Concrete and Digital Fabrication. Springer International Publishing, Cham, pp 1104–1115 Burger J, Wangler T, Chiu Y-H, Techathuvanun C, Gramazio F, Kohler M, Lloret-Fritschi E (2021) Material-informed Formwork Geometry - The effects of cross-sectional variation and patterns on the strength of 3D printed eggshell formworks. In: Proceedings of the 39th eCAADe Conference - Volume 2. University of Novi Sad, Novi Sad, Serbia, pp 199–208 PDF Burger J, Huber T, Lloret-Fritschi E, Mata-Falcón J, Gramazio F, Kohler M (2022). Design and Fabrication of Optimised Ribbed Concrete Floor Slabs Using Large Scale 3D Printed Formwork. Automation in Construction 144: 104599 PDF Burger J, Aejmelaeus-Lindström P, Gürel S, Niketic F, Lloret-Fritschi E, Flatt R J, Gramazio F, Kohler M (2023). Eggshell Pavilion: A Reinforced Concrete Structure Fabricated Using Robotically 3D Printed Formwork. Construction Robotics PDF
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Gramazio Kohler Research, ETH Zürich In Zusammenarbeit mit: Physical Chemistry of Building Materials group (Prof. Dr. Robert J. Flatt) Mitarbeiter: Joris Burger (Projektleitung), Dr. Ena Lloret-Fritschi, Fabio Scotto, Nizar Taha, Bruno Pinto Aranda, Lukas Gebhard, Dr. Jaime Mata-Falcón, Dr. Thibault Demoulin, Dr. Sara Mantellato, Andi Reusser, Michael Lyrenmann, Philippe Fleischmann |
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Gramazio Kohler Research
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