3 Möglichkeiten zur Automatisierung der Produktion von Betonfertigteilen mit festen Schalungen
1.Bankproduktion:
Bei diesem Verfahren erfolgt der gesamte Produktionszyklus auf einem Gießbett (Kassettenanlage), das über integrierte Einrichtungen wie Vibrationseinrichtungen und Dampfhärtungssysteme verfügt.
Der Beton wird von einer computergesteuerten Dosier- und Mischanlage zugeführt und in die Trichter von stationären oder mobilen Betoniermaschinen entladen.
Nach dem Einbau des Bewehrungskorbs wird der Beton in auf Rütteltischen befestigten Formen gegossen, nivelliert und verdichtet.
In Produktionsanlagen gibt es typischerweise Teams, die auf unterschiedliche Teile des Prozesses spezialisiert sind, wie etwa Montage, Verstärkung, Gießen, Endbearbeitung, Entschichten, Reinigen und Ölen der Formen.
Mehrfachformen sind eine wirtschaftliche Lösung für die Herstellung einer großen Anzahl ähnlicher Elemente nebeneinander oder Stoß an Stoß und werden häufig für Balken, Stürze und Schwellen verwendet.
Batterieguss ähnelt dem Gruppenguss, wird jedoch für verschiedene vorgefertigte Elemente wie Wandelemente verwendet, die vertikal nebeneinander in Formanordnungen mit zwanzig bis über hundert Zellen gegossen werden.
Der Automatisierungsgrad (LoA) für diese Art der Produktion liegt im Allgemeinen zwischen LoAm 1 und LoAm 4, wobei der höchste LoAm in der Dosier- und Mischanlage sowie beim Betontransport und der Betonverteilung zu beobachten ist.
Über konventionelle Schalungen hinaus können digitale Konstruktionstechniken wie adaptive Formen, Binder-Jetting-Verfahren oder 3D-gedruckte Freiformformen zur Herstellung von Freiformstrukturen eingesetzt werden, die einen höheren LoA-Wert ermöglichen. Adaptive Formen können beispielsweise anhand von CAD-Dateien angepasst oder gedruckt werden (LoAm 5, LoAc 7). Die ADAPA Adaptive Mould™ dient als Beispiel und kann einfach und doppelt gekrümmte Oberflächen auf Basis von CAD-Dateien herstellen, wodurch der Bedarf an Einzelwerkzeugen reduziert wird. Es ist auch möglich, Schalungen vor oder gleichzeitig mit dem Betonieren im 3D-Druck zu fertigen.
2.Extrusion mit stationärer Matrize:
Eine vorab freigegebene Betonmischung, typischerweise ein Feinbeton mit geeigneter Konsistenz (manchmal faserverstärkt), wird kontinuierlich in eine Extrusionsmaschine eingeleitet und vor dem Aushärten durch eine Schablone gepresst.
Im Vergleich zur Laborproduktion weist diese Methode im Allgemeinen einen höheren LoAm (LoAm 5) auf, da keine zusätzliche Arbeit erforderlich ist.
Ein Beispiel für Elemente, die häufig mit dieser Methode hergestellt werden, sind Abstandshalter aus Beton.
3.Spritzpressen in der Pressform:
Diese Methode wird in Fabriken eingesetzt, die von der Massenproduktion auf die kundenindividuelle Massenproduktion umsteigen. Kunden können dabei zwischen verschiedenen Varianten des Endprodukts wählen, während das Konzept der Massenproduktion beibehalten wird. Dies ist beispielsweise bei Produkten wie Kopfsteinpflaster und Pflastersteinen üblich.
Die Zementmischung aus der Dosier- und Mischanlage muss halbtrocken (auch erdfeucht genannt) sein.
Die Mischung wird zur Maschine befördert, die Portionen in eine einzige Form abgibt, die während des gesamten Produktionsprozesses verwendet wird.
Die Betonmischung wird in der Form komprimiert und mit hoher Frequenz vibriert.
Die Form wird bereits nach wenigen Sekunden entfernt und die fertigen Produkte behalten ihre Form.
Einige Anlagen führen vor der Aushärtung Qualitätskontrollmaßnahmen durch, beispielsweise Mikrowellentests und Schüttdichtetests (LoAm 5, LoAc 5).
In Mass-Customization-Anlagen können täglich große Mengen Pflastersteine produziert werden (bis zu 200.000 pro Maschine). Nach dem Aushärten werden die Steine manuell (LoAm 1, LoAc 1) oder mithilfe von Sortierrobotern (LoAm 5, LoAc 7) auf Fehler sortiert.
Diese Methoden stellen unterschiedliche Ansätze zur automatisierten Produktion von Betonfertigteilen unter Verwendung fester Formen dar, die sich in Komplexität und Automatisierungsgrad unterscheiden und für verschiedene Arten von Betonelementen und Produktionsgrößen geeignet sind.