Schoonheid als drijfveer voor 3D-printen

11 februari 2013, 16:11

Tijdens Material Xperience in de Utrechtse Jaarbeurs gaf Enrico Dini, pionier op het gebied van 3D-printen in de bouw, een lezing. Architectenweb sprak hem na afloop van zijn drukbezochte lezing, donderdag 7 februari

.

De Italiaanse civiel ingenieur en ondernemer heeft in de afgelopen tien jaar gewerkt aan een printmachine die vormen van zes bij zes meter kan opbouwen in kunstmatige steen.
Tekst: Robert Muis
Momenteel is Dini betrokken bij de plannen voor de 3D-printwoning Landscape House, een ontwerp van de Nederlandse architect Janjaap Ruijssenaars (Universe Architecture). Ook neemt hij deel aan het onderzoek van de Europese ruimtevaartorganisatie naar de haalbaarheid van
3D-geprinte gebouwen op de maan. Dini heeft inmiddels aangetoond dat met een heel basale machine complexe vormen van groot formaat kunnen worden ‘geprint’. De methode die Dini met zijn onderneming D-Shape hanteert is vergelijkbaar met inkjetprinten. Bij een eerste horizontale beweging van een printarm in de metalen constructie wordt een laag zand gedeponeerd; bij de volgende plaatst de printkop een verhardingsmiddel op de gewenste plekken. “De printkop krijgt via software eenvoudig de instructie ‘open’ of ‘dicht’”, legt Dini uit. Daarna verschuift de arm verticaal en wordt een volgende laag zand en verharder uitgestreken. Zo wordt het product in lagen van vijf millimeter opgebouwd. Een gepatenteerde methode zorgt voor druk bij het verharden. Dini vindt nog veel facetten voor verbetering vatbaar. Dini: “Het kunstmatige steen is nog enigszins broos. We onderzoeken mogelijke additieven; ik wil daarbij wel dat die ecologische verantwoord zijn. Verder is onze techniek groot en grof. Het 3D-ontwerp wordt vertaald in grove voxels (driedimensionale pixels, RM), anders wordt het printproces te traag. Vooralsnog zitten we vast aan een relatief lage resolutie en een vrij grof resultaat.” Dat is een consequentie van de keuze voor het printen van grote objecten. Waarom heeft u van meet af aan daarvoor gekozen?
“Toen ik met 3D-printen in aanraking kwam, wilde ik bruikbare producten printen. Toen we eens een maquette moesten printen, zei ik bij wijze van grap dat het een kwestie van opschalen was en we konden complete huizen printen. Ik had het beeld van een rij huizen, die allemaal net anders zijn. Met Gaudí-achtige organische vormen. Zo’n rij huizen die net niet hetzelfde zijn maar variëren op een thema is mogelijk met 3D-printen. Zoals je de noten op een muziekblad ziet: samen vormen ze een muziekstuk. Een algoritme en een muzikaal thema zijn vergelijkbaar.” “Schoonheid was de drijfveer. We kunnen duurzaam materiaal en duurzame technieken gebruiken, we kunnen ervoor zorgen dat iets lang meegaat, geen nadelige invloed heeft op het milieu en dat het voor de bewoner een gezond gebouw is. Maar ik vind dat bij een duurzamere wereld ook hoort, dat mensen schoonheid ervaren. Ik denk dat er een gedeelde notie van schoonheid bestaat.” U ziet 3D-printen van gebouwen als ‘mass customization for a reasonable prize’?
“Nou, mijn techniek is niet goedkoop, maar de potentie om elke vorm, ook complexe geometrieën te kunnen realiseren speelt wel een rol voor me. Dat spreekt me ook aan bij het Landscape House van Janjaap Ruijssenaars. De bedoeling is om dat gebouw, met de vorm van een soort Möbius-ring waar binnen- en buitenkant in elkaar overgaan, in delen op locatie te printen.” “Het Landscape House vind ik ook interessant om hoe we het willen construeren. Bij de verbetering van het 3D-printen denken we na over het printmateriaal en de techniek, maar we kunnen ook nadenken over de constructiemethoden. We willen als het ware de bekisting printen, en die volstorten met vezelversterkt beton.” Hoe lang duurt het printen van gebouwdelen?
Dini: “Het duurt nu zes minuten voor dertig vierkante meter en vijf millimeter hoogte. Eigenlijk is mijn proces meer ‘inkdrop printen’: het materiaal wordt meer op de drager gedruppeld dan gespoten. Als we die techniek kunnen verbeteren zou het proces twee, drie keer zo snel kunnen. De printer zoals we die nu hebben is heel goed wat betreft de software, de printerkop en de matrix." "We moeten nog het nodige verbeteren op het gebied van de hydrauliek en de reservoirs. We hebben geld nodig om dat verder te kunnen ontwikkelen. Maar dan nog: er wordt een enorme hoeveelheid zand heen en weer geschoven en er moet restzand worden verwijderd. Dat is tijdrovend en arbeidsintensief. Dat laatste vind ik trouwens niet eens zo erg.” Dat lijkt tegenstrijdig. Alle technische en technologische ontwikkelingen lijken erop gericht sneller, nauwkeuriger en grootschaliger te produceren en ons zoveel mogelijk zwaar werk uit handen te nemen.
“Ik zie geen tegenstelling tussen een technologische vooruitgang als 3D-printen en handwerk. Ik stel me voor dat mensen in gebieden waar niet alles voorhanden is, waar wij wel over kunnen beschikken, een eenvoudige 3D-printmachine hebben. Ze bouwen zelf hun huis uit onderdelen die ze zelf printen, met het lokale zand dat ze in de machine scheppen en met een bindmateriaal dat ze zelf verbouwen. Het gaat me erom dat men ook daar de beschikking krijgt over een machine en een programma om te printen en het recept om het materiaal te maken. Met zonne-energie kunnen ze hun eigen stroom opwekken.” "Ik denk dat technologie goed kan helpen om mensen onafhankelijker te maken, ook in de westerse maatschappijen. Je ziet dat al gebeuren: door internet en mobiele telefoon hoeven mensen minder te reizen om elkaar te ontmoeten, mensen richten zich op hun directe omgeving en kleinere gemeenschappen, gaan zichzelf meer bedruipen, zorgen voor eigen energie en voedsel uit de buurt. Technologische ontwikkeling kan leiden naar een ander economisch model.” Nieuwe technologie moet worden ingezet voor een nieuwe manier van leven, die juist een tragere pas neemt?
“Ja, we moeten breken met de richting die is ingezet met de industriële revolutie. We moeten naar een industriële devolutie”

Trefwoorden

universe architecture material xperience enrico dini 3d printen technologie bouw janjaap ruijssenaars landscape house

1	Park Paviljoen De Hoge Veluwe is eigentijds landhuis woensdag, 17 juli
2	Neutelings Riedijk ontwerpt theater en hotel UID Amsterdam woensdag, 17 juli
3	MVRDV ontwerpt Matrix I op Amsterdam Science Park maandag, 15 juli
4	Amstellofts van Studio Prototype hebben heldere gevelritmiek maandag, 15 juli
5	Bouw eerste woontorens op kantoorlocatie Bullewijk van start dinsdag, 16 juli