Ao examinarmos a tag 3d printing no ArchDaily é visível como essa tecnologia tem se desenvolvido rapidamente. Se nos primeiros anos observávamos o conceito como um futuro distante ou com exemplos em pequena escala, nestes últimos temos observado construções inteiras impressas e volumes cada vez mais complexos sendo produzidos. Desenvolvido através da leitura de um arquivo de computador, a manufatura aditiva com concreto - ou outro material construtivo - apresenta inúmeras dificuldades para proporcionar um processo eficiente e que possibilite que a técnica construtiva torne-se realmente massificada. O exemplo do pavilhão impresso pelo consórcio De Huizenprinters ilustra bem este processo.
O consórcio consiste na empresa de construção Heilijgers BV, o fornecedor de concreto Van der Kamp BV, especialistas de inovação Blueways, comunidade de inovadores criativos De WAR e o processo foi iniciado em 2018 com os ensaios iniciais de desenvolvimento de concreto para fabricação aditiva robótica. "Naquela época, ainda tínhamos pouco conhecimento de robótica e uma mistura material que só podia empilhar 30 cm de altura antes de entrar em colapso." Além destes já citados, Jelle Feringa e Summum Engineering também estiveram envolvidos no projeto, fornecendo o projeto estrutural, modelagem paramétrica e engenharia.
Novas formas de produção exigem novas formas de pensar
Uma vez que o foco central do projeto era o aprendizado, decidiu-se que todo o conhecimento gerado seria publicizado, com o intuito de contribuir com outras pesquisas e iniciativas semelhantes. O grupo decidiu compartilhar o que eles aprenderam durante o projeto através de um número de eventos de compartilhamento de conhecimento e um website em que publicaram suas descobertas. Esta informação foi publicada sob o princípio de Copyleft em oposição ao tradicional Copyright. "O compartilhamento de informações é crucial para acelerar a inovação. A invenção é indiscutivelmente nada mais do que combinar ideias existentes de uma maneira nova. Que melhor maneira de colher ideias do que em uma comunidade aberta? Neste projeto trabalhamos sob o princípio da Creative Commons 4.0 da ação e compartilhamento." Harmen Zijp, De Guerra
Evidentemente, como esperado no processo de desenvolvimento de protótipos, diversos problemas ocorreram, que tiveram que ser corrigidos no decorrer do projeto. Questões como flutuações da temperatura no galpão ou a impossibilidade de imprimir peças grandes demais levaram a inovações no processo. Como descrito no comunicado de imprensa:
"O que se seguiu foram vários anos de desenvolvimento da tecnologia e atualização das estratégias de projeto e fabricação. Muitas iterações de máquinas e software resultaram no desenvolvimento de um processo para acelerar fortemente a cura do concreto. Ao adicionar um acelerador no cabeçote de impressão, a mistura de concreto endurecia em questão de minutos, permitindo a produção de desenhos altamente complexos.
Imprimir a cobertura provou ser o maior desafio. O avanço veio com a segmentação de toda a estrutura em 8 partes. Embora isso resolva a questão na teoria, na prática o que resultou foi uma geometria extremamente complexa para a impressão. As impressões longas e finas aumentavam o risco de rachaduras por encolhimento, o que foi mitigado ajustando o traço do concreto, usando o composto de cura e as impressões de cobertura após a conclusão. A curvatura dupla também resultou no problema da flambagem, o que foi resolvido pela introdução de "costelas" ou reforços. Há uma diferença de altura muito grande, (80%) de uma extremidade para outra; A inclinação resultante tornou o transporte um desafio. Além disso, a forma significava que uma estratégia de impressão não plana foi necessária com a orientação correspondente do cabeçote de impressão. Ou seja, resolver uma questão importante criou uma série de novos desafios, todos os quais foram resolvidos sistematicamente.
Estruturas de concreto impressas em 3D não necessitam de formas, o que por si já diminui muito o uso de materiais, uma vez que boa parte das formas tem uma curta vida útil. Outro agravante é que nas peças impressas em 3D atuam apenas esforços de compressão, eliminando a necessidade de incorporar aço à estrutura. Além de tornar-se potencialmente mais barato e com menor pegada de carbono, isso torna a reciclagem do concreto muito mais simples no caso de uma demolição. Futuramente, ainda espera-se trabalhar com agregados de concreto reciclados para impressão.
O pavilhão construído, 4 anos depois, materializa todo o processo de conhecimento desenvolvido, e não demandou nenhum tipo de forma ou de vergalhões de aço. Ainda que pequeno, evidencia como a disseminação de conhecimento e investimentos em tecnologia pode exercer papel primordial no futuro do campo da construção. Inclusive, um dos resultados do projeto foi a fundação da Vertico BV, uma empresa focada em tecnologias de impressão tridimensional. "A promessa de impressão 3D em qualquer indústria é a liberdade formal com personalização de massa. Estamos apenas no começo de perceber esse potencial de concreto que nos impulsiona continuamente a melhorar nossa tecnologia". - Volker Ruitinga, fundador da empresa.
