Cách đây không lâu, việc chế tạo những cây cầu bằng kim loại bằng những con robot có hình dạng phức tạp như thế này tưởng chừng như chuyện khoa học viễn tưởng. Nhưng trong bối cảnh tiến bộ phi thường của công nghệ in 3D, mọi thứ đang dần nằm trong tầm tay. Việc thiết kế và lắp đặt những cây cầu in 3D là kết quả của nhiều năm làm việc.
MX3D đã tham gia khởi động dự án cầu kim loại in 3D từ năm 2015. Kế hoạch ban đầu của công ty là tạo ra cây cầu tại chỗ nhưng không thể thực hiện được mà phải sản xuất nó trong nhà máy. Công việc in ấn kéo dài 6 tháng và hoàn thành vào năm 2018, tất cả đều do robot hoàn thành. Và hiện đang được đặt tại Amsterdam. Để biết thêm về sự kiện độc lạ này, mời bạn theo dõi bài viết bên dưới.
Mục Lục
Cây cầu thép in 3D đầu tiên bắc qua một kênh đào ở Amsterdam
Công ty MX3D hiện thực hóa kế hoạch tham vọng khi lắp cầu thép in 3D đầu tiên trên thế giới bắc qua một kênh đào ở Amsterdam, Hà Lan. Nữ hoàng Máxima của Hà Lan chính thức khánh thành cây cầu. Ngoài thiết kế bắt mắt, công trình còn có nhiều cảm biến ẩn thu thập dữ liệu. Về độ liền khối của kết cấu, hành vi đám đông và nhiều yếu tố khác.
Phải mất sáu tháng để các robot xây dựng cây cầu và hơn 4.500 kg thép không gỉ đã được sử dụng. Các cánh tay robot đã sử dụng mỏ hàn để xây dựng cấu trúc nhiều lớp của cây cầu bằng thép không gỉ. Sau khi hoàn thành, toàn bộ cây cầu đã được vận chuyển từ xưởng đến vị trí hiện tại, bắc qua kênh Oudezijds Achterburgwal ở trung tâm Amsterdam. Tuy nhiên, chỉ người đi bộ và người đi xe đạp mới được phép đi qua cầu. Trước đó, MX3D đã phải làm việc với các nhà quản lý tại Amsterdam. Để tạo nên một quy chuẩn an toàn cho cây cầu. Bởi nó được tạo ra một phương pháp xây dựng mới và chưa từng được sử dụng ở bất kỳ đâu trước đây.
Một cây cầu được sản xuất tại nhà máy
Cây cầu dài 12,2 m và có bề rộng 6,3 m. Trong khi dự án bê tông in 3D phun hỗn hợp giống xi măng từ vòi phun theo nhiều lớp, vật liệu kim loại cần xử lý theo cách khách. Do đó, tạo ra thiết kế phức tạp như cây cầu đòi hỏi 4 robot hàn các lớp kim loại nóng với nhau bằng phương pháp tiêu chuẩn. Dự án sử dụng tổng cộng 6.000 kg thép không gỉ.
Dự án được thiết kế bởi phòng thí nghiệm Joris Laarman, hợp tác từ các công ty. ABB, Air Liquide, ArcelorMittal, Autodesk, Viện AMS và Lenovo. Kế hoạch ban đầu là tạo ra cây cầu tại chỗ. Nhưng điều này trở nên bất khả thi do vấn đề an toàn và nhiều mối lo ngại khác. Do đó cây cầu được sản xuất ở nhà máy. Quá trình in chỉ mất 6 tháng và hoàn thành năm 2018. Tuy nhiên, do nhiều đợt trì hoãn ngoài dự kiến bao gồm thời gian cải tạo thành kênh đào, cây cầu mới được vận chuyển tới địa điểm lắp đặt gần đây. Bằng thuyền và nâng vào vị trí bằng cần trục. Nhà chức trách cấp phép hoạt động cho công trình trong hai năm.
Một loạt cảm biến lắp đặt trên cầu
“Chúng tôi đã phát triển phần mềm quản lý dữ liệu để tổ chức quá trình hàn theo cách phù hợp. Với lắp đặt từng lớp chồng lên nhau thay vì nối hai mảnh kim loại với nhau”. Giám đốc điều hành Gijs van der Velden của MX3D, cho biết.
Một loạt cảm biến lắp đặt trên cây cầu được sử dụng để thu thập các phép đo. Điều này giúp The Bridge trở thành cây cầu thông minh. Khi được lắp đặt và đưa vào sử dụng, mạng lưới cảm biến trên cầu sẽ thu thập dữ liệu về lưu lượng người đi qua; môi trường xung quanh nó và cấu trúc của cầu. Như độ biến dạng, chấn động… Dựa vào những dữ liệu này, các kỹ sư sẽ đánh giá được mức độ an toàn của cầu. Và đưa ra được những cải tiến để xây dựng các công trình khác trong tương lai.
Gijs van der Velden, đồng sáng lập MX3D cho biết, cây cầu đã vượt qua bài kiểm tra với 30 người đứng trên đó. Và khi được lắp thêm một lớp sàn ở trên thì cây cầu còn cứng cáp hơn nữa. Tuy nhiên phải tới giữa năm sau thì The Bridge mới được lắp đặt đưa vào sử dụng chính thức. Tại vị trí giao lộ Oudezijds Achterburgwal cắt qua Stoofsteeg. Bởi phải chờ con kênh được cải tạo xong.
