Implementación de construcción impresa 3d en cipycs - u.Bío-bío
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El documento describe las investigaciones recientes del Centro Interdisciplinario en Productividad y Construcción Sustentable (CIPYCS) en hormigón y construcción impresa 3D en la Universidad del Bío-Bío. CIPYCS busca desarrollar innovaciones para mejorar la productividad y sustentabilidad de la industria de la construcción en Chile a través de nodos y laboratorios de prototipado. La Universidad del Bío-Bío implementa la construcción impresa 3D utilizando un robot para imprimir con hormigón, biopolímeros y otros
Implementación de construcción impresa 3d en cipycs - u.Bío-bío
- 1. ”Investigaciones Recientes en Hormigón ” “Implementación de Construcción Impresa 3D en CIPyCS” Dra. Claudia Muñoz Sanguinetti – Investigadora CITEC UBB
- 2. MISIÓN Desarrollar, aplicar y transferir conocimiento y tecnología UBB a la Industria de la construcción nacional y a la comunidad chilena en general; respondiendo con excelencia y calidad a sus necesidades de asesoría, formación de recursos humanos, investigación aplicada e innovación.
- 3. CONTENIDOS 1.- CYPYCS 2.- LAB –NODO SUR 3.- IMPLEMENTACIÓN UBB- MANUFACTURA ADITIVA (3D) – UBB 3.1 Avances Hormigón impreso UBB- CIPYCS Nodo Sur
- 4. LA APUESTA DE INNOVACIÓN CIPYCS CENTRO INTERDISCIPLINARIO EN PRODUCTIVIDAD Y CONSTRUCCIÓN SUSTENTABLE - CIPYCS
- 5. 1.- CIPYCS ¿Qué es CIPYCS? CIPYCS es el resultado de un gran esfuerzo público privado dirigido a fomentar y activar la demanda de innovación en productividad y sustentabilidad en el sector de la construcción de edificaciones en Chile. Una iniciativa que se desarrolla bajo el alero del Programa de Fortalecimiento y Creación de Capacidades Tecnológicas Habilitantes para la Innovación, de la Dirección de Centros Tecnológicos de la Corporación de Fomento de la Producción CORFO, con el objeto de ayudar a reducir brechas priorizadas por los Programas Estratégicos Construye 2025 e Industria de la Madera de Alto Valor
- 6. ¿Quienes forman CIPYCS? Un Consorcio Tecnológico formado por las universidades Pontificia Universidad Católica de Chile, del Bío-Bío, Católica del Norte y de Talca, quienes actúan responsables de nodos territoriales; las universidades Técnica Federico Santa María, Austral de Chile y Magallanes como coejecutoras y responsables de asientos territoriales en sus respectivas regiones; diversas empresas e instituciones nacionales en calidad de coejecutoras y asociadas al Centro y varios Centros de Estudios Nacionales e Internacionales en calidad de colaboradores y/o asesores.• Mas de 120 investigadores • Mas de 40 profesionales y técnicos en labores de apoyo • 7 Universidades nacionales • 6 Centros de I+D+T Nacionales • 3 Universidades y Centros Internacionales • 7 Nodos y asientos territoriales a lo largo de Chile • Más de USD$ 12 Millones en inversión
- 7. Activar la demanda por innovación de las empresas del sector construcción de edificaciones, con foco en la productividad y sustentabilidad, mediante la producción de innovación para la creación de nuevos productos de alto valor y potencial de mercado y el desarrollo de una oferta de servicios tecnológicos de alta utilidad productiva para la industria como generadora de beneficios para la sociedad. Objetivo general de CIPYCS
- 8. Misión CIPYCS: DESARROLLAR INNOVACIONES, NUEVO CONOCIMIENTO Y SERVICIO TRANSFERIBLE A LA INDUSTRIA para mejorar la productividad de la industria de la construcción y la sostenibilidad del parque de edificios en Chile. Visión CIPYCS: Posicionamiento CIPYCS: Misión y visión de CIPYCS
- 9. 2.- ESTRATEGIA CIPYCS ACTIVACIÓN PROCESOS DE INNOVACIÓN ¿Qué propone CIPYCS? • UTILIZAR UN SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE INNOVACIÓN basada en PROTOTIPADO Y EXPERIMENTACIÓN. ¿Qué propone CIPYCS? • UTILIZAR INTENSIVAMENTE LABORATORIOS DE PROTOTIPADO para crear representaciones físicas o virtuales de primeros productos, con el fin de evaluar, a través de la experimentación (trabajo de prueba y error), si se cumplen con ciertos desempeños exigibles (hipótesis de desarrollo). • Lab- Prototipado virtual /Lab – Prototipado Demostrativo/Lab. Físico)
- 10. La estrategia CIPYCS ¿Qué propone CIPYCS? • UTILIZAR NODOS Y ASIENTOS TERRITORIALES especializados en problemas regionales, debidamente inter conectados con toda la capacidad CIPYCS nacional para apoyar a la industrial local ¿Qué propone CIPYCS? • UN TRABAJO INTERDISCIPLINARIO, integrando actores, conocimientos y valores de múltiples disciplinas e INSTITUCIONES para incrementar el saber hacer tecnológico
- 11. ..UNA PLATAFORMA TECNOLÓGICA PARA LA INNOVACIÓN
- 12. Principales unidades de desarrollo EVI Lab: Laboratorio de Prototipado Virtual, cuenta con un laboratorio fijo de alta tecnología ubicado en la Región Metropolitana y dos laboratorios móviles para trasladar a obras y otras regiones, con capacidad para capturar datos, realizar evaluaciones y entrenar personal. Utiliza realidad virtual inmersiva para modelar y simular distintos espacios, instalaciones, procesos y regímenes de operación, con el objetivo de explorarlos, testearlos y evaluar conformidad. Permite evaluar un volumen importante de alternativas y seleccionar un volumen mucho menor, técnica y económicamente más manejable, para escalar a pruebas a nivel experimental y piloto en PEP Lab.
- 13. IMA Lab: Laboratorio de Prototipado Demostrativo, que se ubicará en la Región Metropolitana. Es un edificio a escala real, Reconfigurable, de forma que permite cambiar su fachada, estructura y elementos interiores, para realizar pruebas de materiales, elementos de construcción y sistemas constructivos a escala real y expuesta a condiciones naturales de uso. Se evalúan productos y tecnologías ya validadas a nivel virtual en EVI Lab y experimental y piloto en PEP Lab, se testea en régimen su constructibilidad, distintos desempeños físicos, térmicos, acústicos, hídricos, estructurales, otros; además la percepción de los usuarios. Se cumplen aquí todas las pruebas y verificaciones previas antes de llevar un producto o proceso a producción y/o aplicación industrial. Principales unidades de desarrollo
- 14. Vista: Observatorio de Mercado, se ubicará en la Región Metropolitana. Esta unidad es la encargada de vincular las demandas del sector público y privado con la oferta de desarrollo y servicios de CIPYCS; proceso a través del cual detecta problemas y necesidades que sirven para mejorar la pertinencia del trabajo de desarrollo de CIPYCS. VISTA observa permanentemente demandas, oferta y las políticas públicas para mantener siempre actualizada su oferta de servicios y la calidad de su proceso de transferencia. Principales unidades de desarrollo
- 15. PEP Lab: Laboratorio de Prototipado Físico, se ubicará en la Región del Biobío. Utiliza distintas tecnologías y procesos para fabricar, a escala experimental piloto, primeras unidades como probetas para realizar pruebas de conformidad y/o como modelo para la fabricación masiva. Está habilitado para replicar condiciones industriales a bajo costo; su equipamiento permite realizar pruebas de concepto y prototipado, desde soluciones a escala laboratorio hasta los primeros lotes de producción de nuevos elementos, productos, procesos y soluciones constructivas en madera, hormigón, elementos reciclados y productos híbridos más complejos. Principales unidades de desarrollo
- 16. LCC: Laboratorios de Control de Conformidad. Distintos laboratorios ubicados en los nodos, con los que se articulan para propósitos de desarrollo los laboratorios de prototipado. En total, 60 laboratorios dotados con infraestructura y personal altamente capacitado para ensayar, verificar conformidad y, eventualmente, certificar diferentes prestaciones técnicas de prototipos de materiales, componentes y sistemas constructivos (térmicos, acústicos, hídricos, ignífugos, mecánicos, estructurales, otros). Principales unidades de desarrollo Laboratorio de Procesos DIM UBB Laboratorio de Propiedades Higrotérmicas CITEC UBB Laboratorio de Eficiencia Energética DECON UC Laboratorio de Ensayo de Materiales LIEMUN UCN Laboratorio de Simulaciones Numéricas UTALCA
- 17. 3.- CIPYCS NODO SUR UBB - PERSONAS TRABAJANDO EN EQUIPO AUTORIDADES: INVESTIGADORES PROFESIONALES Y TECNICOS EN LABORES DE APOYO
- 18. PEP Lab : Laboratorio de Prototipado Experimental Piloto Edificio galpón de 1240 m2. en dos niveles: - Nivel 1 (840 m2) Líneas de prototipado: 1.- Madera y derivados 2. Hormigones y materiales reciclados. INCLUYE DOS LÍNEAS DE PROTOTIPADO; UNA PARA PRODUCTOS BASE MADERA Y DERIVADOS, Y OTRA PARA PRODUCTOS BASE HORMIGÓN que utilizan tecnologías de diseño y fabricación asistida por computador del tipo CAD-CAM, robótica 3D, sistemas CNC y otras, más avanzados sistemas de testeo para evaluar procesos, costos y diversos atributos funcionales y operativos.
- 19. Laboratorio de Prototipado Físico y Laboratorios de Comprobación de Conformidad LCC (20) PEP Lab CIPYCS Inserción PEP Lab en la Universidad del Bío-Bío – lab.NODO SUR
- 22. 3. Implementación Manufactura Aditiva (3D) - UBB
- 23. Construcción Impresa Drástica Reducción de Plazos, Recursos, Gestión, Residuos, Riesgos Laborales, Impacto Ambiental, Uso de Reciclados, Bio-Compuestos, Versatilidad de Diseños, Adaptación Local
- 24. Diseño Arquitectónico Con Construcción Impresa
- 25. Diseño y Gestión de Construcción Impresa en BIM Fondecyt 1171108 – 1181015 Fondequip EQM 170075 Dr. Arqto. Rodrigo García Alvarado Depto. Diseño y Teoría de la Arquitectura Universidad del Bío-Bío
- 26. FONDEQUIP (2017). VI Concurso 2017 Fondo de equipamiento científico y Tecnológico. Robot para Construcción Impresa con Hormigones, Polímeros y Bio- materiales, Código EQM170075. http://www.conicyt.cl/fondequip/files/2017/05/2-Proyectos-Adjudicados-FONDEQUIP-2017.pdf
- 27. Robot para Construcción Impresa con Hormigones, Biomateriales y Polímeros Implementación Universidad del Bío-Bío
- 28. Colaboración Extrema en BIM para Proyectos Públicos
- 29. Área de operación Implementación Universidad del Bío-Bío
- 30. Optimización de la Planificación y Diseño para Construcción Impresa 3D Planificación de Construcción Impresa
- 31. Programación BIM de Muros Impresos
- 32. Programación BIM de Muros Impresos
- 33. Programación BIM de Muros Impresos
- 34. Sala Modelación BIM de Muros Impresos Sala de Colaboración Extrema en BIM
- 35. Modelación BIM de Muros Impresos Gestión Integrada del Diseño – Construcción - Operación
- 36. Modelación BIM de Muros Impresos
- 37. Diseño Arquitectónico y Gestión de Construcción Impresa en 3D mediante sistemas cooperativos multi-robot Depto. Diseño y Teoría de la Arquitectura Depto. Cs. de la Construcción Depto. Ingeniería Electrónica Depto. Arquitectura
- 39. Desarrollo de un modelo a escala laboratorio de mezclas optimizadas de hormigón utilizando manufactura inteligente, automatización e industrialización para el desarrollo de prototipos de procesos constructivos y eco eficientes de elementos impresos con manufactura aditiva ó impresión 3D.
- 40. Cargador por presión de aire de compresor Motor Eléctrico y Riel Eje Y Giro Elevador de Carga Eje Z Carro de transporte Pruebas de Materiales Implementación Adjudicada - 2018
- 41. Implementación U. Bío-Bío Pruebas de Materiales En UTFSM
- 42. La Impresión 3D o Manufactura aditiva “un proceso de unión de materiales para realizar objetos desde un modelo de datos 3D, generalmente capa a capa, como oposición a los métodos de fabricación por sustracción tradicionales”(ASTM International, 2012). American Society for Testing and Materials, (2018). Definition: 3D Printing. ASTM International West Conshohocken, PA, USA Modelación digital Exportación Rebanado Conexión Impresión Acabado Post- procesado Gardan, J. (2016). Additive manufacturing technologies: state of the art and trends, International Journal of Production Research, 54(10), 3118-3132, DOI: 10.1080/00207543.2015.1115909
- 43. Parámetros que influyen en la impresión 3D Variables principales en estado fresco para impresión 3D 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 = (𝐷𝐷𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐷𝐷𝐷𝐷𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐷𝐷𝐷𝐷 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑𝑑𝑑𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑑𝑑𝑑𝑑 (𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷))/(𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 (𝐸𝐸𝐸𝐸) ) (𝐷𝐷𝐷𝐷. 𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝐸𝐸𝐸𝐸. 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑𝑑𝑑𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑑𝑑𝑑𝑑 (𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷))/(𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 (𝐸𝐸𝐸𝐸) ) 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 = (𝑅𝑅𝑅𝑅𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃. 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 (𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃))/(𝐷𝐷𝐷𝐷𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐷𝐷𝐷𝐷 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 (𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻)) (𝑅𝑅𝑅𝑅. 𝑀𝑀𝑀𝑀𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 (𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃))/(𝐷𝐷𝐷𝐷𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝐷𝐷𝐷𝐷 𝐷𝐷𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸. 𝐶𝐶𝐶𝐶𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 (𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻)) 𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼𝐼 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 = 𝐹𝐹𝐹𝐹𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷(𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃, 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃) Panda, B., JenTan, M. (2018). Experimental study on mix proportion and fresh properties of fly ash based geopolymer for 3D concrete Printing. Singapore Centre for 3D Printing, School of Mechanical & Aerospace Engineering, Nanyang Technological University. Nanyang, Singapore. Tiempo abierto tixotrópico Imprimabilidad Edificabilidad Extrudabilidad
- 44. 3.1 Avances UBB – CIPYCS NODO SUR
- 51. Experiencia Hormigón Impreso 3D- CITEC UBB
- 54. GRACIAS POR LA ATENCION Dra. Claudia Muñoz Sanguinetti clmunoz@ubiobio.cl