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Adaptive Detailing, ETH Zurich, 2017-2020
PhD Forschungsprojekt
Diese Forschung führt eine neuartige Konstruktionsmethode ein, die robotische Fabrikation und "in place" 3D-Druck verbindet. Anstatt massgeschneiderte Verbindungen in einem separaten Vorfertigungsprozess herzustellen, ermöglicht der adaptive Detaillierungsansatz die Erstellung hochspezialisierter Verbindungsdetails, die während des Montageprozesses direkt auf standardisierten Bauteilen hergestellt werden. Das Verfahren steht für eine adaptive Fertigungsmethode, die die in der digitalen Konstruktion etablierte Herangehensweise, Verbindungen zu erstellen, in Frage stellt. Des Weiteren ermöglicht es die Anpassung von Verbindungsdetails bei spezifischen architektonischen Bedingungen. Die algorithmische Detaillierungsstrategie wird durch die robotergestützte wire arc additive manufacturing (WAAM) erschlossen. Bei dieser handelt es sich um eine Metall-3D-Drucktechnik, die auf MIG-Schweißen basiert. Gekoppelt mit Erfassungsstrategien ermöglicht der Roboterprozess eine lokale Steuerung der Detailgeometrie, wodurch Verbindungen hergestellt werden, die Material- und Konstruktionstoleranzen ausgleichen können. Mittels neuer Anwendungen von Robotern für den Bau architektonischer Strukturen soll diese Forschung mit innovativen Konzepten und Methoden zum adaptiven Bauen beitragen, indem sie die Konstruktion und Fertigung lokal differenzierter architektonischer Baugruppen ermöglicht.

Publikationen:

Ariza, Inés and Mirjan, Ammar and Gandia, Augusto and Casas, Gonzalo and Cros, Samuel and Gramazio, Fabio and Kohler, Matt-hias. "In Place Detailing. Combining 3D printing and robotic assem-bly." In ACADIA 2018 Recalibration: On Imprecision and Infidelity. Proceedings of the 38th Annual Conference of the Association for Computer Aided Design in Architecture, Anzalone, Philip and Del Signore, Marcella and Wit, Andrew J., 312–321. Association for Computer Aided Design in Architecture (ACADIA), 2018.
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Mitropoulou, Ioanna, Inés Ariza, Mathias Bernhard, Benjamin Dillenburger, Fabio Gramazio, and Matthias Kohler. “Numerical Sculpting: Volumetric Modelling Tools for In Place Spatial Additive Manufacturing.” In Impact: Design With All Senses, edited by Christoph Gengnagel, Olivier Baverel, Jane Burry, Mette Ramsgaard Thomsen, and Stefan Weinzierl, 132–45. Cham: Springer International Publishing, 2019. https://doi.org/10.1007/978-3-030-29829-6_11.
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Silvestru, Vlad-Alexandru, Inés Ariza, Julie Vienne, Lucas Michel, Asel Maria Aguilar Sanchez, Ueli Angst, Romana Rust, Fabio Gramazio, Matthias Kohler, and Andreas Taras. “Performance under Tensile Loading of Point-by-Point Wire and Arc Additively Manufactured Steel Bars for Structural Components.” Materials & Design 205 (July 1, 2021): 109740. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2021.109740.
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Credits:
Gramazio Kohler Research, ETH Zürich

In Zusammenarbeit mit: NCCR Digital Fabrication, ETH Zurich
Mitarbeiter: Inés Ariza (Projektleitung), Dr. Romana Rust, Philippe Fleischmann, Gonzalo Casas, Dr. Ammar Mirjan, Michael Lyrenmann
Sponsoren: Fronius Schweiz AG

Copyright 2016, Gramazio Kohler Research, ETH Zurich, Switzerland
Gramazio Kohler Research
Professur für Architektur und Digitale Fabrikation
ETH Zürich HIB E 43
Stefano-Franscini Platz 1 / CH-8093 Zürich

+41 44 633 49 06
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