O uso de Impressão 3D na indústria da construção já foi considerado um artifício. Há uma década, apenas uma semana se passaria sem um anúncio sobre um primeiro Casa impressa em 3Dresort, escritório – até mesmo um castelo. Hoje, encontrou um nicho adequado no fornecimento de soluções habitacionais compactas, que podem ser rapidamente construídas onde necessário, e em estruturas modulares ou complexas – como pontes e esculturas – que os métodos tradicionais considerariam desafiadores ou impossíveis de realizar. Ainda esta semana, por exemplo, informamos sobre a conclusão do A primeira casa de concreto armado impressa em 3D de dois andares aprovada pelo governo do Japão – o benefício, acreditam os fabricantes da COBOD Worldwide, é a capacidade do concreto armado impresso em 3D de servir como uma ‘alternativa estrutural à construção em madeira em uma das regiões mais propensas a terremotos do mundo’.
Hoje, um novo projeto de pesquisa na Cátedra de Produção Aditiva Digital (DAP) da RWTH Aachen College pretende dar outro salto, não apenas usando a impressão 3D para construir, mas também retirando resíduos da indústria da construção e reaproveitando-os como matéria-prima de impressão.
O Relatório World de Construção 2024/25 da ONU afirma que mais de um terço das emissões globais de CO₂ relacionadas com a energia e 32% do consumo mundial de energia provém do setor da construção. Este projeto de pesquisa financiado pela BMWE – denominado Fabricação Aditiva de Elementos de Conexão 3D na Construção (AddMamBa) – planeja explorar se as emissões de CO₂ e o consumo de recursos do setor poderiam ser significativamente reduzidos usando aço reciclado para construir suportes de fachada impressos em 3D reutilizáveis.
O projeto se concentra na construção de suportes de fachada para sistemas de fachada ventilada (VHF) e conectores para estruturas portantes, utilizando fusão de leito de pó a laser e pó metálico derivado de sucata de aço. A sucata é primeiro classificada e analisada de acordo com seu estado e composição química e depois passa por um processo de atomização de gás (VIGA) para criar o pó, que é então peneirado para fornecer uma fração de tamanho de partícula de 15 a forty five micrômetros, pronta para impressão.
A impressão 3D permite projetar conexões de fachadas sem a necessidade de ferramentas ou moldagem e adaptá-las às geometrias de construção exigidas. Os pesquisadores também estão empregando otimização topológica para permitir a distribuição de materiais orientada ao caminho de carga. Uma ferramenta de planeamento digital também foi desenvolvida para ajudar na seleção de soluções de suporte adequadas com base em dados de edifícios e fachadas e na configuração da subestrutura. Também leva em consideração as normas relevantes, em specific a DIN EN 1991-1-4/NA.
O projeto foi projetado para ser round, o que significa que os componentes podem ser desmontados e reutilizados. Os cálculos iniciais da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) baseados em cenários conservadores do combine de eletricidade sugerem um Potencial de Aquecimento World de 23,8 a 33,5 kg de equivalentes de CO₂ por quilograma de componente (2030), com uma nova tendência descendente esperada devido à crescente quota de fontes de energia renováveis. A análise mostra também que compensar as emissões mais elevadas relacionadas com a indústria através de poupanças operacionais é mais eficaz em edifícios com sistemas de aquecimento a gás convencionais, mas menos quando combinado com sistemas modernos de bombas de calor. Essa constatação, segundo os pesquisadores, enfatiza a importância do aspecto da economia round do projeto. Em ensaios experimentais, aproximadamente 60% de pó metálico utilizável foi recuperado da sucata de aço processada (30 kg de pó a partir de 50 kg de sucata).
Num comunicado de imprensa, os investigadores afirmaram que o projecto “estabelece um caminho de aplicação concreto para tornar materiais secundários utilizáveis na cadeia de processos AM” e “desbloqueia o potencial para converter sucata de aço em componentes de alta qualidade, ajudando assim a fechar ciclos de materiais no sector da construção”.