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建設通信新聞(10/12付け)に『大林組が3Dプリンター開発 型枠不要部材を積層造形』という記事があった。
大林組は、特殊なセメント系材料により型枠を使わずにさまざまな形状の部材を自動製造できる3Dプリンターを開発した。ロボットアームが、先端のノズルからセメント系材料を吐出し、積層造形することで建築物や土木構造物の部材を自動で正確に製造する。今後、バイオミメティクス(生物模倣)による構造物や、荷重条件による最適な形態を解析する手法による構造物へ応用を進める。

近年、建設業界では石こうや樹脂などを使った模型製造などで3Dプリンターの活用が進んでいる。しかし、建築物や土木構造物にはコンクリートなど多くのセメント系材料が使われており、必要な強度に達するまで一定の時間を要するため、所定の形状と寸法を保つ型枠が必要になるなど3Dプリンターの利用には課題があった。

開発した3Dプリンターは、3Dシミュレーター内で動作をプログラミングされた7軸のロボットアームが一定の速度で所定の経路を移動しつつ、ノズルからセメント系材料を吐出して構造物を正確に積層造形する。

セメント系材料はデンカ(東京都中央区)が開発したもので、建築物や土木構造物に必要な強度と耐久性を保持し、吐出直後でも形状が崩れず下層と一体化して短時間で固まるため、型枠を使わずに部材を製造できる。材料には短繊維を配合したことで層をつなぎ一体性を確保する。これまでセメント系材料で製造する場合に時間と労力を要していた曲面や中空などさまざまな形状の部材も容易に製造できる。

11日には同社技術研究所(東京都清瀬市)で、3Dプリンターのデモが公開され、50層からなる幅500mm、奥行き250mm、高さ500mmのアーチ状ブリッジのブロックを約15分で製造した。

製作過程は映像で見ることができる。

これくらいブロックを製作するために必要な時間が15分か。海外ではより大がかりな装置をつくって実物大の構造体をつくることも試みられている。コンクリートブロックではなくて、直接、構造体の一部をつくることも可能になってくるのだろうか。しかし、コンクリート(モルタル)なので、ある程度強度がでないとどんどん積層していくなんてことは難しいか、な。

鉄筋コンクリート構造に適用することも可能だろうか。鉄筋も一緒にプリンターで出力なんてことは無理かな・・・

より詳細なことは大林組のプレスリリースを参照ください。