Primeur in Nederland: robots 3D printen 1e stalen brug ter wereld Beeld: Adriaan de Groot

Het kostte 6 maanden om te printen, 4500 kg roestvrij staal en 1100 meter draad. Maar hij is gereed: een volledige 3D geprinte brug. Een team van ontwerpers, technici en bouwers is er sinds juni 2015 mee bezig. Daarbij worden industriële robots ingezet voor zowel het produceren als het monitoren van de brug, die eind 2018 over de Oudezijds Achterburgwal in Amsterdam zal komen te liggen.

De brug is een ontwerp van de Nederlandse start-up MX3D. Deze werkt samen met een groot aantal partners voor verdere ontwikkeling van de brug. Zo draagt Heijmans bij met bouwkundige en technische kennis, Lenovo met computer hardware en is ABB als robotspecialist aangetrokken. Een nieuw partnerschap is zojuist gevormd met Haasnoot Bruggen. MX3D en de bruggenbouwer gaan samen 3D geprinte fiets- en wandelbruggen in de Nederlandse markt introduceren.

Innovatief ontwerp

Zoals bij alle innovatieve projecten zijn er tijdens het ontwerp- en maakproces allerlei aanpassingen gedaan totdat het uiteindelijke product ontstaat. Het oorspronkelijke ontwerp voor de 12 meter lange brug uit 2015 is intussen aanzienlijk veranderd. Op basis van materiaalonderzoek en testen werd een structurele ontwerpstrategie gevormd. Dit leidde tot het definitieve brugontwerp en de eerste prints begin 2017. Bij het printen van de stalen brug wordt gebruik gemaakt van industriële robots. Het doel is dat deze robots straks zelf in staat zijn om dergelijke bruggen te maken, zonder menselijke tussenkomst.

Digitale tweeling

De brug heeft de eerste tests al goed doorstaan. Voordat hij daadwerkelijk geplaatst kan worden dienen er echter nog meer tests uitgevoerd te worden. Ook zal de brug nog uitgerust worden met speciale sensors. Een consortium van wiskundigen van The Alan Turing Institute, IoT-specialisten en ingenieurs, zal een slim sensornetwerk inzetten om de gezondheid van de brug te bewaken tijdens de tests en na de definitieve plaatsing. Deze sensoren verzamelen structurele metingen, zoals belasting, verplaatsing en trillingen, en meten omgevingsfactoren zoals luchtkwaliteit en temperatuur. Hierdoor kunnen technici de gezondheid van de brug in realtime meten en volgen hoe deze gedurende de levensduur verandert. Deze gegevens zullen helpen om de brug te "leren" om te begrijpen wat er gebeurt, bijvoorbeeld hoeveel mensen oversteken en hoe snel.

De gegevens van de sensoren worden ingevoerd in een 'digital twin’ van de brug, een computermodel dat de fysieke brug met toenemende nauwkeurigheid in realtime weergeeft. De prestaties en het gedrag van de fysieke brug kunnen worden getest in relatie tot zijn digitale tweeling, wat waardevolle inzichten zal opleveren voor toekomstige 3D geprinte metaalstructuren. Ook zorgt het ervoor dat de brug veilig is voor voetgangers onder alle omstandigheden.

Bekijk de video voor het voorlopige resultaat

Ook interessant