3D-printen van de Notre-Dame?

Laat de Notre-Dame met 3D-techniek letterlijk uit zijn as herrijzen. Concr3de stelde voor de verbrande resten van de Parijse kathedraal te gebruiken als grondstof voor het herstel van het beschadigde steenwerk door middel van 3D-printen. Voor de ontwikkeling van zijn 3D-printer vond en zocht het Rotterdamse bedrijf een full-package leverancier in Festo.

Concr3de noemde in het voorstel het gebrek aan ambachtslieden en originele grondstoffen die nodig zijn om de verwoeste delen met middeleeuwse technieken te reconstrueren. Ze pleiten voor gebruik van moderne materialen en technieken. Printen met de as van het gebouw is niet alleen veel sneller, maar voegt bovendien een verhaal toe aan het gebouw. De benodigde scans voor 3D-reconstructie zijn voorhanden. In 2013 heeft de Amerikaanse wetenschapper Andrew Tallon het bouwwerk volledig in 3D in kaart gebracht. Een van zijn scans gebruikte Concr3de om een ornament van de Notre-Dame, een zogeheten Stryge, te reconstrueren. Met kalksteenpoeder en een bindmiddel printte het bedrijf in vijf uur tijd een 30 cm hoog model van het ornament.

De lineaire actuator ELGA van Festo werd ook nog eens op zijn kop gemonteerd, zodar er zeker geen stof kan invallen.

Actuator met overdrukmogelijkheid

Een dergelijke machine ontwerpen had wat voeten in de aarde. Evert Kranendonk vertelt wat de uitdagingen waren bij het bouwen van de machine en hoe Jeroen ter Brake van Festo hielp om ze te tackelen. De vraag was om een lineaire actuator in te zetten voor het handlingsysteem dat de bewegingen van de printerkop verzorgt. Het ontwerp van het prototype heeft Festo geoptimaliseerd en zo gemaakt dat opschalen mogelijk is. De gebruikte actuator, de ELGA, heeft een overdrukmogelijkheid. Bovendien heeft hij een goede afschermkap. Dat is perfect voor de omstandigheden in de printer. Kranendonk: “Ik ben mechanisch engineer, maar wist niet van het bestaan van een dergelijke actuator, dat je daar een overdrukmogelijkheid op zou kunnen hebben. Jeroen herkende de uitdaging van een stoffige atmosfeer en wist precies wat er nodig was.”

Nauwkeurigheid

Uit de Festo koker kwam behalve de Elga ook een controller, de Z-as, componenten voor de vloeistofaanvoer voor het bindmiddel en de leidingwerken. Met de data van Concr3de werden bij Festo de assen, versnellingen, motor en de controller helemaal doorgerekend om de juiste verhouding van alle massatraagheden te verkrijgen. “Er is gekozen voor servo vanwege de hoge nauwkeurigheid. Nu zitten we op zestig micronstappen, oftewel pixels die geprint worden. Het chemische proces werkt nog een bepaalde periode na. We moesten dus al die reacties, de stabiele en onstabiele fases, heel nauwkeurig doorlopen”, aldus Kranendonk.