在成功完成材料優(yōu)化混凝土立面豎框的生產(chǎn)后，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院Gramazio Kohler研究小組的Fabio Scotto和Ena Lloret-Frischti以及蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院建筑材料物理化學(xué)主席回顧了在最終機器人制造過程的開發(fā)中必不可少的實驗和原型。

智能動態(tài)鑄造(SDC)的集成用于生產(chǎn)DFAB HOUSE一樓的立面豎框，這促使我們開發(fā)了一種自適應(yīng)機器人裝置，使我們能夠生產(chǎn)定制的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在最終開發(fā)出強大的機器人過程之前，我們必須在實驗和原型階段克服一些挑戰(zhàn)。

縮小生產(chǎn)系統(tǒng)并最大限度地減小摩擦力

我們的首要任務(wù)是縮小生產(chǎn)系統(tǒng)，以實現(xiàn)最小橫截面為100×70 mm的結(jié)構(gòu)。這對我們之前使用的模板系統(tǒng)有直接影響。我們觀察到摩擦力的增加導(dǎo)致沿著模板內(nèi)壁積聚混凝土。這在鑄造過程中引起了重大問題，特別是表面破壞，并且在某些情況下，完全流出新拌混凝土。

為了最大限度地減少摩擦力的影響，我們制定了優(yōu)化整個過程的策略。首先，我們設(shè)計了一種更加自密實的混凝土混合物，具有更大的流動性和優(yōu)化的凝固時間。其次，模板材料改為不銹鋼。與我們的毛細管加油概念一起，這確保了更加無摩擦的鑄造工藝。

加固的整合

我們在研究過程中必須克服的另一個問題是加固系統(tǒng)的整合。雖然DFAB HOUSE的豎框不是承重的，但它們的結(jié)構(gòu)性能針對風(fēng)和自重載荷進行了優(yōu)化。

我們開發(fā)了一種非標準的加固系統(tǒng)，該系統(tǒng)受限于豎框的小橫截面。兩個12mm半徑的不銹鋼棒，通過CNC工藝預(yù)先彎曲成所需的形狀，通過水平連接元件焊接在一起。在開始制造過程之前將加固件放置在模板內(nèi)部并固定到下部和上部附件。由于豎框的細長幾何形狀，加強件在其自身重量的作用下具有彎曲的趨勢，并且已經(jīng)審查了附接系統(tǒng)以避免在混凝土澆鑄期間的任何偏轉(zhuǎn)。我們設(shè)計了一個滑輪系統(tǒng)，允許我們通過施加張力將加固件固定到位。在這樣做的過程中，我們確保在整個生產(chǎn)過程中保持加固，

成功的開發(fā)過程

經(jīng)過大量的實驗和原型，我們成功地克服了過程中出現(xiàn)的所有挑戰(zhàn)，并最終確定了優(yōu)化的制造程序。為DFAB HOUSE生產(chǎn)的SDC豎框在滿足所需結(jié)構(gòu)標準的同時顯示出優(yōu)異的表面質(zhì)量。