Szybka, zrównoważona i tania produkcja paneli 3D dla branży budowlanej
Obecnie inżynierowie konstrukcji i budownictwa szukają nowych, zaawansowanych technologii i nowoczesnego osprzętu do produkcji i montażu elastycznych i tanich elementów budowlanych wielokrotnego użytku. Nadzieją na świetlaną przyszłość jest technologia formowania wielopunktowego (MPF). W ramach finansowanego ze środków UE projektu FLEXITOOL (Flexible tooling for the manufacture of free-form architectural cladding and façades) opracowano rekonfigurowalne maszyny MPF dla sektorów architektonicznego i budowlanego. Prace rozpoczęto od zbadania podstaw rekonfigurowalego formowania metodą MPF oraz potencjału rekonfigurowalnych urządzeń do produkcji paneli fasadowych. Przeanalizowano także potrzeby małych i średnich przedsiębiorstw oraz użytkowników końcowych, jak również możliwości rekonfigurowalnych maszyn MPF w zakresie formowania termicznego bez użycia form. Partnerzy projektu zaprojektowali i wyprodukowali prototypową maszynę wyposażoną w oprogramowanie oraz układy automatyki do sterowania robotami oparte na zasadach rekonfigurowalego formowania metodą MPF. Oprogramowanie oraz jednostka sterująca robotem zostały zintegrowane z wyposażeniem maszyny. Ten zintegrowany system wykorzystano do wyprodukowania testowych paneli okładzinowych z termoplastycznego poliwęglanu i polichlorku winylu metodą formowania termicznego. Sprawdzono również poprawność działania interfejsu oprogramowania oraz jakość termoformowanych próbek. Badacze wyprodukowali również złożone, trójwymiarowe panele elewacyjne w postaci średnich i dużych arkuszy termoplastycznego polimetakrylanu metylu. Tak uformowane panele zostały następnie przebadane przez partnerów przemysłowych przy użyciu skanera laserowego/kamery cyfrowej pod kątem dokładności geometrycznych i profilu. Duże, modułowe roboty MPF opracowane przez uczestników inicjatywy FLEXITOOL to doskonała alternatywa dla tradycyjnych stałych maszyn do produkcji termoplastycznych i kompozytowych paneli okładzinowych i fasadowych. Potrafią one zmienić swoją geometrię powierzchni, dopasowując się do wymagań w zakresie materiału oraz danych inżynierskich wprowadzonych przez architektów za pośrednictwem oprogramowania 3D. To innowacyjne rozwiązanie pozwoli szybko, tanio i niezawodnie produkować panele elewacyjne za pomocą sterowanych cyfrowo maszyn o zmiennej geometrii. Stworzone w ramach projektu FLEXITOOL rekonfigurowalne maszyny MPF to olbrzymi krok naprzód względem istniejących technologii formowania termicznego, w których wykorzystywane są dedykowane formy pełne lub sztywne. Połączenie nowoczesnych technologii MPF z robotyką pozwoliło w pełni wykorzystać potencjał maszyn rekonfigurowalnych.
Słowa kluczowe
Rekonfigurowalne maszyny, formowanie wielopunktowe, FLEXITOOL, okładziny elewacyjne, formowanie termiczne
