3D-geprinte bruggen, huizen en een ruim twaalf meter hoge duiventoren. Het zijn de ‘concept cars’ in de wereld van 3D-printen met beton. “Met deze projecten laten zien wat er allemaal technisch mogelijk is en verleggen we de grenzen van deze productietechnologie”, stelt Peter Paul Cornelissen, manager 3D-printing bij Weber Beamix.
Weber Beamix producteert en levert onder meer mortel om beton van te maken. “Door te 3D-printen met beton heb je veel minder materiaal nodig”, weet Cornelissen. “3D-printen is daarom zeker ook duurzaam, het zorgt voor minder CO2-uitstoot.”
‘3D printen ook oplossing voor personeelstekort’
“Ook als je kijkt naar de operationele uitdagingen van bedrijven biedt 3D-printen met beton voordelen”, gaat Cornelissen verder. “Zo leidt het tot kortere levertijden en is het potentieel een antwoord op het personeelstekort. 3D-printen heeft namelijk als voordeel dat je een heel proces automatiseert en digitaliseert. Je kunt het zo inrichten dat een robot het werk doet. Daardoor heb je minder mensen nodig voor hetzelfde werk.”
Weber Beamix experimenteert al sinds 2005 met 3D-betonprinten. Door samen te werken met Technische Universiteit Eindhoven, kwam de ontwikkeling in een stroomversnelling. Onderzoek leidde tot een direct toepasbare technologie voor de bouwsector. Uit de samenwerking met de universiteit vloeiden onder meer projecten voort zoals de eerste 3D-geprinte fietsbrug in Gemert en Milestone in Eindhoven, een 3D-geprint huis. Weber Beamix concentreerde zich binnen de samenwerking op de ontwikkeling van het 3D-proces én de mortel.
De 3D-printmortel van Weber Beamix heeft de bijzondere eigenschap dat het dragend is. ,,Er is dus geen extra wapening of beton nodig om het constructief te maken. Voor een brug bijvoorbeeld, worden holle prefab-onderdelen geprint, waarbij gebruik wordt gemaakt van voorspanning”, vult Gian Sterken, 3D Sales projectleider bij Weber Beamix, aan
Efficiëntie, vormvrijheid en eindeloze toepassingen
Samen met BAM-infra zette Weber-Beamix drie jaar geleden de eerste Europese 3D-betonprintfabriek op. Deze staat in Eindhoven. Sinds halverwege vorig jaar is de mortelfabrikant volledig eigenaar van de fabriek. Cornelissen: “BAM werkt als aannemer, wij passen de mortel daadwerkelijk toe en printen de onderdelen en elementen in onze fabriek. Hierdoor kunnen we heel efficiënt produceren en de kwaliteit van de eindproducten bewaken.” Dat scheelt volgens Cornelissen veel tijd: “Zo hoeven er minder mensen op de verschillende bouwplaatsen te zijn omdat die werkzaamheden al in de fabriek gedaan of voorbereid zijn. Daardoor kan ook de doorlooptijd op locatie sterk gereduceerd worden.”
De fabriek in Eindhoven beschikt over twee zogenoemde printbedden die stukken van ongeveer twaalf meter lang in drie meter brede en drie meter hoge blokken kunnen printen. “In de praktijk gaan we echter tot zo’n 6,5 duizend kilo.” Voor een fietsbrug in Nijmegen printte Weber Beamix onderdelen van zesduizend kilo.
Afbeelding: Vooral met het printen van relatief simpele objecten zoals taludtrappen valt veel winst te behalen.
Voorbeelden als een brug, huis en een toren zijn natuurlijk mooi, maar de winst zit hem vooral in relatief simpelere objecten. Bijvoorbeeld de taludtrappen bij spoorrails en dijken. “Met 3D-betonprinten kun je heel snel en flexibel maatwerk aanbieden.” 3D-betonprinten betekent ook vormvrijheid. Een mooi voorbeeld daarvan is de ronde boombak bij Station Driebergen-Zeist. Zo’n buitenelement moet wel tegen wat druk kunnen. “Met ons mortelplatform kun je dat snel, in alle vormen en gewenste sterkten printen”, vertelt Sterken
Betonprinten naar een hoger niveau
Om het printproces naar een hoger niveau te brengen, werkt Weber Beamix dus nauw samen met Technische Universiteit Eindhoven. Daarnaast is het bedrijf onderdeel van het internationale opererende Saint Gobain. Cornelissen: “In Eindhoven zijn wij het Global Competence Center voor 3D betonprinten binnen Saint Gobain. Aanvullend op onze eigen R&D afdeling voor de ontwikkeling van onder meer de mortels krijgen we de ondersteuning van de R&D-afdeling in Parijs. En in de printfabriek gebeurt er ontzettend veel. We gebruiken al die kennis om ons mortelplatform steeds maar weer naar een hoger niveau te tillen.”
Bij de hoofdafbeelding: Project Milestone, een 3d-geprinte woning.
