Das Projekt stellt eine Fortsetzung der Forschungsreihe ARCHITECTURE CHALLENGE dar, die das Potenzial der additiven digitalen Produktion durch die Verwendung einer robotergesteuerten Platzierung von Phasenwechselpolymeren bei der Herstellung von Strukturen in Originalgröße untersucht. Es ist eine Zusammenarbeit zwischen dem REX | LAB der Universität Innsbruck und dem Institut für Architektur an der Universität für angewandte Kunst.
Der Umgang mit virtuellen Simulationsmethoden und die Konstruktion von Strukturen in Originalgröße mithilfe der Roboterherstellung, standen im Vordergrund des Projekt. Für die Fertigung vor Ort wurden drei ABB-Industrieroboter des REX | LAB eingesetzt.
STRUCTURAL PERFORMANCE
Strukturprüfungen von PU-Schaummodellen ergaben eine starke Spannungsfähigkeit des expandierten Materials. Stützpunkte auf dem Boden und Aufhängepunkte auf einem beweglichen Gestell wurden lokal unter Berücksichtigung des architektonischen Standortkontexts definiert. Mögliche Verbindungslinien zwischen diesen Punkten wurden mit dem Struktur-Plugin Karamba in Kombination mit dem genetischen Algorithmus Galapagos für interne Biegemomente optimiert.
INTRINSIC MATERIAL QUALITIES
Die geometrisch genau definierte Konstruktionsstrategie reagiert mit einem lose definierten Materialverhalten. Die genauen Fähigkeiten der Roboter korrelieren mit dem sehr unsicheren geometrischen Zustand, der sich aus dem Schaumausdehnungsprozess ergibt. Dieses intuitive Materialverhalten bereichert die digitale Präzision und führt zu Artefakten mit einmalig einzigartigen ästhetischen Designergebnissen. Experimentelle und endgültige Herstellung der Struktur verschmelzen in einem einzigen Herstellungsprozess.
FABRICATION PROZESS
Eine Grasshopper-Definition wurde entwickelt, um 4‑Punkt-Knoten und 2‑Punkt-Verbindungen aus dem endgültigen Entwurfsnetzwerk zu extrahieren. HAL wurde verwendet, um spezifische Werkzeugwege für die drei Roboter zu berechnen. Für die Herstellung der Strukturknoten war eine spezielle Materialmischung (PU-Schaum, Gips, Wasser und Härter) erforderlich, die an der TU Innsbruck in Kombination mit einem präzisen Zeitmanagement entwickelt wurde.
FUTURE APPLICATIONS
Digitale Design- und Fertigungsprozesse werden in der zukünftigen Architekturproduktion zunehmend an Bedeutung gewinnen. Das Projekt untersucht eine alternative Bauweise. Mit Industrierobotern und dem PU-Schaumstoff auf neue Weise werden Wege entwickelt, um architektonische Strukturen in Originalgröße zu bauen. In Zukunft kann diese Technologie verfeinert werden, um in voll funktionsfähigen kleinen und großen Konstruktionen eingesetzt zu werden.
Fotografen
AC13 Dozenten, AC13 Studenten