Házépítés betonnyomtatóval? Ez a magyar építőipari cég ebben is az élen jár!

Hazánkban úttörőnek számító kutatás zajlik a Market-csoporthoz tartozó PREbeton Zrt. és a Budapesti Műszaki Egyetem (BME) együttműködésében. A 3D-s betonnyomtató kifejlesztésében főszerepet kapott Kasik Tamás, a PREbeton fejlesztési mérnöke, akivel a BME főépületében beszélgettünk.

A mérnök elmondása alapján a projektet a téma aktualitása indította el.

„A háromdimenziós betonnyomtatás mondhatni szárnyal a fejlettebb országokban, vannak már olyan készházak is, amelyek ilyen módon készültek”

– árulja el Kasik Tamás. Lapunk több cikke is alátámasztja szavait, hiszen augusztusban átadták Németország első betonnyomtatással készült házát, amelyet a PERI a dán COBOD nyomtatójával kivitelezett. Ugyanakkor nemrég a magyar cégek közül a KÉSZ Csoport is beszámolt a saját 3D-s betonnyomtató fejlesztéséről.

A kisméretű nyomtató a pályázat megalapozását segíti

Kasik Tamás szavaiból kiderül, hogy a műszaki egyetemen zajló projekt célja egy szoba méretű nyomtató előállítása: ennek előkészítéseként kezdték el egy asztali betonnyomtató összeállítását, hogy azzal kisebb kísérleteket végezhessenek. „Az első kutatásokat két hónappal ezelőtt kezdtük el, így még nincs sok eredményünk, de a folyamat ígéretes.”

A mostani projekt egyúttal egy pályázat benyújtását is előkészíti: „A nagyobb nyomtató pályázatához szeretnénk előtanulmányokat és mintákat benyújtani, ezzel alátámasztva a pályázatot. Emellett az is fontos, hogy kisebb méretekben próbatesteket tudjunk nyomtatni, és azokkal kísérleteket, vizsgálatokat tudjunk végezni.”

Egy jól sikerült diplomamunka indította el az együttműködést

A betonnyomtatás nem ismeretlen fogalom a hazai építőiparban, de bejáratott gépekről és elkészült házakról egyelőre csak a nagyobb külföldi cégekről szóló hírekben lehet hallani. Kasik Tamás kifejti, a külföldi vállalatoknál már bevált betonreceptúrák vannak, amelyeket nem igazán lehet átvenni, ezért is döntöttek amellett, hogy saját receptúrát fejlesztenek ki.

A projektnek kedvező hátteret ad, hogy a szakember idén év elején betontechnológiából diplomázott a BME-n, illetve a diplomamunkáját is a műanyagnyomtatás és a betontechnológia ötvözéséről írta. „Ez a diplomamunka keltette fel Balázs György, a BME Építőmérnöki Karának tanára érdeklődését, aki megkért, hogy vegyek részt a pályázatot előkészítő kutatásban.”

Kasik Tamás egy nagyobb méretű műanyagnyomtató átalakításával kezdte el a kutatásokat: „Ez alapján másfél hónapja zajlik a keverékek és a működési elv lepróbálása.”

A folyékonyságot és az állékonyságot egyszerre kell megteremteni

A laikusok kedvéért elmondja, a nyomtatáshoz használt beton nagymértékben eltér a hagyományos betontól, és meglehetősen nehezen kezelhető. „A 3D-vel nyomtatott anyagok közül a beton a legkényesebb, mivel időben változtatja a tulajdonságait, így nehéz vele bánni; míg például a műanyag vagy kerámia megőrzi a beállított halmazállapotát és sűrűségét.” Szavaiból kiderül, mi jelenti a legnagyobb kihívást.

„Olyan állagú betonra, illetve receptúrára van szükségünk, amely elég folyékony ahhoz, hogy a gép ki tudja magából adni – ez főleg a kisméretű nyomtató miatt szükséges – , ugyanakkor a rétegeket egymásra lehessen építeni, és állékony maradjon a termék.”

Kiemeli, hogy segíti a munkát az is, hogy a piacon jó minőségű adalékanyagok érhetőek el, amelyekkel percnyi vagy órányi időintervallumban is tudjuk befolyásolni a beton tulajdonságait.

Kezd összeállni a receptúra

Az eddigi munkának már megmutatkozik az eredménye: „A receptúra kezd összeállni, már találtunk olyan összetételt, amit ki tudott adagolni a gép, és valamilyen szinten a rétegek is egymáson maradtak. A gép pedig nem igényel nagyobb beállításokat, mert úgy működik, mint egy hagyományos 3D-s nyomtató. Ezt igazából csak össze kell párosítani az adagoló szerkezettel, amelynek a motorját, fordulatszámát, erősségét kell optimalizálni.”

A munka során prototípusokat gyártanak, amelyek által mind a keveréket, mind a hardverrészt igyekeznek tökéletesíteni. A két munkaelem közül a receptúra kifejlesztése kap nagyobb hangsúlyt.

Kell ide egy jó értelemben vett megszállottság

A PREbeton szakembere sok támogatást kap mind a saját cégétől, mind a BME munkatársaitól, ugyanakkor egy komoly elhivatottságra is szüksége van.

„A kitartás mellett kell hozzá kreativitás az adalékszerek terén, hiszen a receptúrákról nem igazán állnak még rendelkezésre tapasztalatok világszinten sem. Emellett modellezési készség is szükséges, hiszen az alkatrészeket is 3D-s nyomtatással állítom elő műanyagból, amiket le kell modellezni.”

Arra is rákérdeztünk, hogy mi adja a motivációt mindehhez. „Talán a jó értelemben vett megszállottság a legjobb szó arra, ami szükséges egy ilyen munkához.” Bár alapvetően ez egy magányos szerepkör, sok segítséget kap hozzá az egyetemről. „A fejlesztést egymagam végzem napról napra, ami eléggé megterhelő, de például doktoranduszok is be szoktak jönni hozzám. A tesztelésekben pedig mindig velem vannak az egyetem szakemberei, segítve a keverék összetételének a meghatározását.” Hozzáteszi, a területhez legközelebb álló kerámianyomtatásból is sokat merít: számos példát tanulmányoz az internet segítségével, nem egyet át is vesz.

A projekthez további motivációt adott a november 18-án, csütörtökön megrendezett betontechnológiai konferencia, amelyen elsősorban a betonnyomtatás volt a téma magyar és külföldi előadókkal. „Sajnos a vártnál lassabban haladtunk, így a nyomtatást még nem tudtuk bemutatni találkozón, viszont a gépet be tudtuk vinni a konferenciára, amelyen jómagam is előadtam, bemutatva a betonnyomtatás témáját.”

Egyéni fejlődésében is rátalált az innovatív irányra

Kasik Tamás projektkoordinátorként került a PREbetonhoz, miután azonban megszerezte a fent említett diplomáját, egyre inkább a betontechnológia felé orientálódott. Korábban a Csukás Zoltán műszaki vezérigazgató-helyettessel készített interjúban részletesen bemutattuk a PREbeton tevékenységét, ebből kiderült, a júliusban Erdőtelken felavatott üzemben számos olyan terméket készítenek, amelyet hazánkban eddig nem lehetett megvásárolni. Emiatt értelemszerűen a betontechnológia fejlesztése kiemelt terület a cégnél: „Elég sok színes betont és látszóbetont készítünk, ezekkel természetesen mindig van feladat.”

Egyéni fejlődésének irányát az is jelzi, hogy a PREbetonnál immár fejlesztési mérnök a beosztása, így a mostani projekt zárása után is maradhat az innovatív vonalon. „A cégnél is próbálkozunk új termékek fejlesztésével, erre példa, hogy a Market-csoportnál igyekszik újra behozni a szendvicsfal paneles építést. Különböző fejlesztésekkel igyekszünk ezt a technológiát minél inkább költséghatékonnyá tenni, növelve a kivitelezés sebességét, miközben azért olyan épületeket kapunk, amelyek nem panelházszerűek.”

A családi házak építésénél szélesebb körben is elterjedhet a betonnyomtatás

A mérnök a betonnyomtás jelentőségére és a projekt várható hozadékára is kitér az interjú végén. „Bár igazából még világszinten is gyerekcipőben jár a beton 3D-s nyomtatás, reális esélyt látok arra, hogy a közeljövőben ez egy alternatív házépítési mód legyen egy vagy kétszintes családi házak esetén.” Ipari méretű felhasználása egyelőre nem várható szerinte a technológiának, ugyanakkor elképzelhetőnek tartja, hogy a jövőben akár a PREbeton is alkalmazza azt egyes termékei előállítása során. A fejlesztésnek ugyanakkor amiatt is van jelentősége, hogy általa a Market-csoport megint egy olyan innovációt alakít ki, amellyel a piac előtt jár.

Azért is örül az interjú elkészítésének, mert a cégcsoporton belül több fiatal kollégáról tud, akik betontechnológiát tanulnak:

„Elképzelhető, hogy felkelti az érdeklődésüket a projekt, amiről egyelőre csak kevesen tudnak. Ugyanakkor az egész szakmának ihletet adhat egy ilyen cikk, ami azért fontos, mert rengeteg kiaknázatlan terület van még a betonnyomtatásban, amely sok kutatómunkát igényel, de számos lehetőséget rejt.”