Jembatan baja cetak 3D pertama di dunia yang diluncurkan oleh robot
HI-Tech

Jembatan baja cetak 3D pertama di dunia yang diluncurkan oleh robot


Kredit: Imperial College London

Jembatan, yang dibuat selama lebih dari empat tahun dan dipimpin oleh perusahaan Belanda MX3D, akan menjadi “laboratorium hidup” di pusat kota Amsterdam. Menggunakan jaringan sensor terpasang yang luas, peneliti Imperial College London akan mengukur, memantau, dan menganalisis kinerja struktur baru sepanjang 12 meter saat menangani lalu lintas pejalan kaki.

Data yang dikumpulkan akan memungkinkan peneliti dan insinyur untuk mengukur ‘kesehatan’ jembatan secara real time, memantau bagaimana perubahannya selama masa pakainya dan memahami bagaimana masyarakat berinteraksi dengan infrastruktur cetak 3D.

Data dari sensor akan dimasukkan ke dalam ‘kembaran digital’ jembatan—versi komputerisasi yang akan meniru jembatan fisik dengan akurasi yang meningkat secara real time saat data sensor masuk. Kinerja dan perilaku jembatan fisik akan diuji melawan kembarannya, yang akan membantu menjawab pertanyaan tentang perilaku jangka panjang baja cetak 3D, serta penggunaannya dalam pengaturan dunia nyata dan dalam proyek konstruksi baru di masa depan.

Untuk mendapatkan dari tahap konseptual ke jembatan yang dipasang, kelompok Struktur Baja di Imperial melakukan penelitian dan validasi yang mendasari, termasuk menguji kekuatan destruktif pada elemen cetak, simulasi komputer kembar digital canggih, pengujian dunia nyata non-destruktif pada jembatan dan pengembangan jaringan sensor canggih untuk memantau perilaku jembatan selama masa pakainya.

Kontributor Imperial Profesor Leroy Gardner dari Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan mengatakan: “Struktur logam cetak 3D yang besar dan cukup kuat untuk menangani lalu lintas pejalan kaki belum pernah dibangun sebelumnya. Kami telah menguji dan mensimulasikan struktur dan komponennya di seluruh proses pencetakan dan setelah selesai, dan itu fantastis untuk melihatnya akhirnya terbuka untuk umum.”

Kontributor Imperial Dr. Craig Buchanan, juga dari Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, mengatakan: “Kami berharap dapat melanjutkan pekerjaan ini seiring transisi proyek dari penelitian yang mendasari menjadi menyelidiki perilaku jangka panjang dari struktur cetakan logam. teknologi baru untuk industri konstruksi ini memiliki potensi besar untuk masa depan, dalam hal estetika dan desain yang sangat optimal dan efisien, dengan pengurangan penggunaan material. Ini sangat menarik dan kami senang bahwa strukturnya sekarang siap untuk digunakan.”

Pekerjaan pengujian dipimpin oleh Profesor Gardner dan Dr. Buchanan, didukung oleh tim mahasiswa sarjana dan pascasarjana, Ph.D. kandidat, peneliti pasca doktoral dan teknisi laboratorium. Pekerjaan tim sebagian besar didanai oleh The Alan Turing Institute, dengan dana tambahan dari Engineering and Physical Sciences Research Council, bagian dari UK Research and Innovation.

Jembatan itu dipasang di atas kanal Oudezijds Achterburgwal di Distrik Lampu Merah Amsterdam dan diresmikan oleh robot pada 15 Juli 2021.

Kredit: Imperial College London

“Peluang luar biasa’

Dengan tidak adanya ketentuan desain struktural untuk baja cetak 3D, pengujian fisik dan simulasi komputer penting untuk memastikan keamanan struktur cetak 3D baru. Oleh karena itu, kelompok Struktur Baja melakukan program penelitian yang ambisius menggunakan bahan perusak skala kecil dan pengujian penampang, pemodelan komputer, dan pengujian dunia nyata non-destruktif skala besar di jembatan penyeberangan.

Profesor Gardner mengatakan: “Pencetakan 3D menghadirkan peluang luar biasa bagi industri konstruksi, memungkinkan kebebasan yang jauh lebih besar dalam hal sifat dan bentuk material. Kebebasan ini juga membawa berbagai tantangan dan akan membutuhkan insinyur struktural untuk berpikir dengan cara baru.”

Buchanan berkata: “Selama lebih dari empat tahun kami telah bekerja dari skala mikrometer, mempelajari struktur mikro tercetak hingga skala meteran, dengan pengujian beban di jembatan yang telah selesai. Pekerjaan yang menantang ini telah dilakukan di laboratorium pengujian kami di Imperial , dan selama proses konstruksi di lokasi di Amsterdam dan Enschede, Belanda, di jembatan cetak yang sebenarnya.”

Jembatan baja cetak 3D pertama di dunia yang diresmikan oleh robot di Amsterdam

Kredit: Imperial College London

Para peneliti Imperial adalah bagian dari tim yang lebih luas yang terdiri dari insinyur struktural, matematikawan, ilmuwan komputer, dan ahli statistik yang bekerja pada program Yayasan Daftar The Alan Turing Institute-Lloyd dalam rekayasa data-sentris. Program ini dipimpin oleh Profesor Mark Girolami di The Alan Turing Institute.

Profesor Girolami mengatakan: “Pencetakan 3D siap untuk menjadi teknologi utama dalam rekayasa, dan kami perlu mengembangkan pendekatan yang tepat untuk pengujian dan pemantauan untuk mewujudkan potensi penuhnya. Ketika kami menggabungkan pencetakan 3D dengan teknologi kembar digital, kami kemudian dapat mempercepat infrastruktur proses desain, memastikan bahwa kami merancang struktur yang optimal dan efisien dengan memperhatikan dampak lingkungan, kebebasan arsitektur, dan biaya produksi.”

Data yang diambil dari jembatan akan tersedia bagi peneliti lain di seluruh dunia yang ingin bekerja sama dengan peneliti Turing dalam menganalisis data.

Sekarang jembatan itu diresmikan, para peneliti akan mulai mengumpulkan data secara real time untuk memantau bagaimana perilakunya.


Jembatan cetak 3-D logam pertama di dunia memasuki fase uji


Informasi lebih lanjut:
Leroy Gardner dkk, Pengujian dan verifikasi awal jembatan cetak 3D logam pertama di dunia, Jurnal Penelitian Baja Konstruksi (2020). DOI: 10.1016/j.jcsr.2020.106233

Pinelopi Kyvelou et al, Pengujian mekanis dan mikrostruktur dari bahan lembaran yang diproduksi secara aditif kawat dan busur, Bahan & Desain (2020). DOI: 10.1016/j.matdes.2020.108675

C. Buchanan et al, Metal 3D printing in construction: Sebuah tinjauan metode, penelitian, aplikasi, peluang dan tantangan, Struktur Rekayasa (2018). DOI: 10.1016/j.engstruct.2018.11.045

Disediakan oleh Imperial College London

Kutipan: Jembatan baja cetak 3D pertama di dunia yang diresmikan oleh robot (2021, 15 Juli) diambil 15 Juli 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-07-world-3d-printed-steel-footbridge-unveiled.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari transaksi wajar apa pun untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Keluaran SGP