Uno de los principales retos para traspasar de la tecnología de impresión en 3D a la arquitectura, ha sido el tema de la escala. Hasta ahora, esto se ha traducido generalmente en impresoras cada vez más grandes, y uno de los ejemplos más exitosos es el KamerMaker, que se ha utilizado para la impresión 3D de una casa, estilo canal holandés, en trozos de 2 x 2 x 3.5 metros. Sin embargo, reconociendo las limitaciones en el tamaño de las impresoras 3D, el Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña (IAAC) ha desarrollado una familia de tres pequeños robots móviles, que en conjunto pueden imprimir una estructura de cualquier tamaño.
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Los tres robots trabajan uno después del otro, depositando un fraguado rápido de mármol artificial para construir la estructura: en primer lugar un ”robot base” construye las 10 capas de base; luego un “robot de sujeción” construye la cáscara restante de la estructura; y por último, un “robot de succión” recorre la cáscara, añadiendo capas de refuerzo donde sea necesario.
Cada robot está vinculado a sensores y un sistema de posicionamiento local, que se alimentan de datos en vivo a un software personalizado y permite al operador controlar el movimiento de los robots. Los robots se suministran con material a través de tubos de un robot de suministro adicional, que puede seguirlos alrededor de la estructura cuando sea necesario.
El "robot base" inicialmente sigue una trayectoria predefinida, para la impresión de las 10 primeras capas de material. Esto lo realiza de manera continua y en espiral, lo que permite el flujo continuo de material y un ajuste gradual de la altura de la boquilla.
El "robot de sujeción" a continuación, se agarra a las capas creadas anteriormente, agregando más material para completar la estructura básica. La boquilla del "robot de sujeción" puede moverse de izquierda a derecha, creando gradualmente paredes curvas y salientes. Además calentadores incluidos en el robot aceleran el proceso de curado, lo que significa que el mármol artificial de fraguado rápido utilizado logra solidificarse y ser suficientemente fuerte para soportar el robot sobre las salientes de material.
Por último, el “robot de succión”, aspira la estructura existente y adhiere material extra para proporcionar resistencia donde sea necesaria. Este sistema no sólo permite imprimir en 3d estructuras más grandes, sino que también mejora la tecnología existente: "una de las principales limitaciones de las técnicas de fabricación de aditivos de hoy está vinculada a la unidireccionalidad de la orientación de la capa, lo que genera una debilidad inherente", afirma el IAAC. Su sistema, por el contrario, permite un análisis estructural de la intensidad y dirección del esfuerzo estructural, que se puede utilizar para optimizar las trayectorias tomadas por los “robots de succión”.
"Minibuilders" es un proyecto de IAAC, Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña, desarrollado durante la "Tesis abierta para la fabricación" en 2013 por:
Investigadores: Shihui Jin, Stuart Maggs, Dori Sadan y Cristina Nan
Facultad: Saša Jokić y Petr Novikov
Patrocinados por: SD Ventures
