Technologia nadmuchiwanej stali dla ultralekkiej architektury

Polski projektant i architekt Oskar Zieta wraz z Philippem Dohmenem, architektem ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologicznego w Zurychu, opracowali technikę inżynierską, która umożliwia wytwarzanie lżejszych i tańszych wyrobów stalowych bez uszczerbku dla wytrzymałości konstrukcyjnej. Nadmuchiwane konstrukcje stalowe mogą potencjalnie zrewolucjonizować przemysł projektowy i budowlany, tworząc innowacyjne, konfigurowalne i w pełni nadające się do recyklingu obiekty.

Źródło obrazu: SimoneN / Shutterstock.com

Bez wątpienia stal jest najważniejszym materiałem inżynieryjnym i konstrukcyjnym, który stanowi podstawę niemal każdego aspektu ludzkiego życia.

Obecnie stal jest wykorzystywana w budownictwie, transporcie, rozwoju infrastruktury i produkcji dóbr konsumpcyjnych.

Stal to wszechstronny materiał, który można wytwarzać zgodnie z różnymi wymaganiami i umożliwia wytwarzanie elementów o szerokiej gamie kształtów i właściwości.

Materiał wykorzystywany jest również do celów dekoracyjnych w elewacjach, wnętrzach i małej architekturze. Stal łączy w sobie siłę i elastyczność, co daje architektom swobodę tworzenia ich najbardziej ambitnych projektów.

Rewolucyjna technologia konstrukcji stalowych

Inżynierowie i projektanci nieustannie poszukują sposobów wytwarzania niestandardowych elementów stalowych w sposób opłacalny i energooszczędny. Oskar Zieta, polski projektant i architekt oraz założyciel Zieta Process Design Studio, rozpoczął te poszukiwania ponad 15 lat temu wraz z Philippem Dohmenem, ówczesnym kolegą Ziety w Szwajcarskim Federalnym Instytucie Technologii (ETH) w Zurychu.

Podczas jego doktoratu. Po studiach na Wydziale Komputerowego Wspomagania Projektowania Architektonicznego (który jest częścią Wydziału Architektury ETH), Zieta opracowała koncepcję innowacyjnego procesu formowania stali zwanego FiDU (od niemieckiego swobodnego formowania pod ciśnieniem wewnętrznym).

Proces umożliwia produkcję trójwymiarowych przedmiotów o różnej wielkości z dwuwymiarowo spawanych blach przy użyciu wewnętrznego ciśnienia powietrza.

Napompowana stal otwiera niezbadane możliwości projektowe

Metoda jest stosunkowo prosta, ale bardzo wydajna i może zrewolucjonizować nowoczesne techniki budowlane.

Wycinane laserowo arkusze z wysokowytrzymałej stali o grubości jednego milimetra są spawane przez roboty, aby zapewnić idealne dopasowanie i dokładność kształtu produktu końcowego.

Zgrzane arkusze są następnie odkształcane przez przyłożenie ciśnienia powietrza pomiędzy arkuszami. W zależności od grubości i właściwości materiału ciśnienie powietrza może mieścić się w zakresie 0,1-50 bar.

Rezultatem jest solidna, ale lekka trójwymiarowa konstrukcja stalowa uzyskana w minimalnej liczbie etapów produkcji i bez kosztownych narzędzi lub form.

Napompowany metal odkształca się zgodnie ze swoimi naturalnymi właściwościami, co prowadzi do niewielkich odchyleń i sprawia, że ​​każdy element jest wyjątkowy pomimo identycznego oryginalnego projektu. Jak wyjaśnia Zieta, ważne jest, aby spawane stalowe szablony można było następnie napompować w dowolnym miejscu, co czyni tę technologię bardzo elastyczną.

Nadmuchiwane stalowe meble torują drogę lekkiej konstrukcji

Koncepcja nadmuchiwanej stali została po raz pierwszy przetestowana przy produkcji trójnożnego stołka o nazwie Plopp, który Zieta zaprojektowała i wyprodukowała w 2008 roku.

Udoskonalając technologię, projektant nauczył się tworzyć złożone i lekkie konstrukcje stalowe, które (po napompowaniu) mogą samoistnie odkształcać się do pożądanego ostatecznego kształtu.

„INFLATALES. Oskar Zieta Steel Stories” w Galerii Architektury GAGA MOSgra