3D-geprinte lichtgewicht voetgangersbrug met sensoren en digital twin

Royal HaskoningDHV, DSM en leverancier van 3D-printmaterialen CEAD zijn erin geslaagd om een eerste prototype te 3D-printen van een lichtgewicht voetgangersbrug. De brug is geprint in Arnite, een materiaal van met korte glasvezels gevuld thermoplastisch kunststof, gecombineerd met continue glasvezels die later in het 3D-printproces worden toegevoegd.

Maurice Kardas, Business Development Manager bij Royal HaskoningDHV: "Bruggen van vezelversterkte kunststof (VVK) staan al langer bekend om hun langere levensverwachting en lagere levenscycluskosten in vergelijking met stalen bruggen. Deze nieuwe 3D-printtechnologie stelt ons in staat om op grote schaal vezelversterkte thermoplastische onderdelen te printen. Mede dankzij het nieuwe thermoplastische composietmateriaal, luiden we een nieuw tijdperk van duurzaamheid in en verleggen we de grenzen van de functionaliteit van bruggen.

"Door sensoren in het ontwerp op te nemen, zijn we optimaal in staat om een digital twin van de brug te bouwen. De sensoren kunnen het onderhoud voorspellen en optimaliseren, de veiligheid waarborgen en de levensduur van onze bruggen verlengen. Ze zorgen ook voor nieuwe functionaliteiten, zoals het monitoren van vitale milieuaspecten en het verbeteren van het besluitvormingsproces voor onderhoud en inspectie via dynamische realtime rapporten over de toestand van de brug."

De expertise op het gebied van generatief ontwerpen en de voorspellende modelleringstechnieken van de drie partners vergroot volgens Kardas de ontwerpvrijheid en zorgt voor een efficiënter brugontwerp, waar enkel het materiaal wordt gebruikt wat daadwerkelijk nodig is. "Door de nieuwe printtechnologie samen te brengen met het nieuwe thermoplastische materiaal, kunnen we de 3D-printingstrategie optimaliseren en de mechanische eigenschappen van de brug verbeteren."

Het testen van de sensoring: