Prinditud betoontooted õueruumis: tulevik, mis on kätte jõudnud

Betooni printimine ei ole enam tulevik. Kiili Betoon on toonud selle igapäevasesse tootmisse ja avanud uusi võimalusi.

Plastikust 3D-printerid on tänaseks paljudele tuttavad. Väiksemate esemete loomine toimub kiiresti ja täpselt ning kogu protsessi saab jälgida reaalajas kasvõi mobiilirakenduse kaudu. Mõnekümne minutiga valmib võtmehoidja, paari tunniga lillevaas. Betooni maailmas on see areng jõudnud kohale veidi hiljem, kuid potentsiaal on seda kordades suurem.

Mis täpsemalt on betooni 3D-printimine? Materjal kantakse robotiga kihthaaval täpselt sinna, kuhu vaja, ilma traditsiooniliste vormideta. Selle tehnoloogia aluseks on spetsiaalselt arendatud segu, mis peab korraga olema piisavalt voolav, et seda saaks printida, ja samas piisavalt tugev, et hoida kohe oma kuju. Selline tehnoloogia ei ole tekkinud üleöö: arenduse eesotsas on olnud pikki aastaid eelkõige Holland ja Saksamaa, kus ülikoolide ja tööstuse koostöös on välja töötatud nii printimismeetodid kui ka spetsiaalsed betoonisegud. Üheks oluliseks eestvedajaks on turul Saint-Gobain / Weber, kelle kaudu jõuavad need lahendused ka Eestisse.

Individuaalsed lahendused senisest hõlpsamalt

Ka Kiili Betoon on astunud sellesse uude etappi. Ettevõtte juht Martti Lukki sõnul on tegemist loogilise sammuga, mis muudab tootmise pikas perspektiivis oluliselt efektiivsemaks ja keskkonnasäästlikumaks. „Printeri tööala on meil neli korda kaheksa meetrit ning protsess ise on lihtne. Alusele asetatakse kaubaalus ja masin prindib sinna kliendi poolt valitud toote,“ kirjeldab ta. 

Suurim muutus võrreldes varasemaga puudutab tootmisprotsessi ennast. Traditsiooniliselt tähendab betoontoote valmistamine seda, et esmalt tuleb tellida metallvorm. See eeldab jooniste koostamist, vormi tootmist, mis on  ajamahukat ettevalmistus ja ka kulukas. Seejärel täidetakse vorm betooniseguga ning pärast kivistumist eemaldatakse vorm ja saadakse lõpptulemus. Iga muudatus tootes tähendab uut vormi, mis omakorda toob kaasa aja- ja rahakulu.

Martti Lukki sõnul on just siin peidus 3D-printimise suurim võit: „Kui varem võis kümne suuremõõtmelise vaasi või lillekonteineri tootmine võtta aega nädalaid või isegi kuid, siis nüüd on võimalik sama kogus valmistada ühe päevaga. Printer ei vaja vorme ega ettevalmistust, vaid töö algab kohe, kui digitaalne mudel on olemas. See muudab võimalikuks ka väiksemad seeriad ja individuaalsed lahendused, mis varem olid ebamõistlikult kallid või ajamahukad.“

Lai tootevalik

Tootevalik, mida on võimalik printida, on lai. Linnaruumi konteinerhaljastus, pingid, välimööbel, trepielemendid, astmeplaadid, sillutusplaaid, aiapostid ja tänavasildid on vaid osa võimalustest. Eriti võimalusterohkeks muutub tehnoloogia seal, kus mängu tulevad kirjad, logod ja erikujulised detailid. „Kui varem tähendas iga täht eraldi vormi ja käsitööd, siis nüüd saab sama tulemuse saavutada otse printimisega, väga kiiresti ja täpselt,“ toob Martti Lukki esile. 

Lisaks kiirusele annab printimine märkimisväärse materjalisäästu. Lukki toob näiteks ringpingist, mille puhul väheneb betoonikulu umbes kolmandiku võrra. Põhjus on lihtne: printer võimaldab jätta konstruktsioonid seest õõnsaks ja kasutada materjali ainult seal, kus see on tegelikult vajalik. See tähendab kergemaid tooteid, lihtsamat transporti ja väiksemat keskkonnamõju. „On teada-tuntud probleem, et betoontooted on väga rasked ja nende vedamine objektidele võib ikkagi väga keerukas olla. Ka ekspordi võtmes määrab auto kaal väga palju. Uued printlahendused on tänapäeval juba ka kahe mehega tassitavad,“ nendib Lukki. 

See aspekt on eriti oluline erinevates olukordades, kus kaal on piiratud, mitte ainult transpordis. Tallinnas Kalaranna elu piirkonnas tuli näiteks arvestada maa-aluse parkla kandvusega  (peal on sillutis ja puud, taimed, konteinerhaljsatus). Just seal tuli leida erilahendus suurtele konteineritele ja pinkidele, mis pidid olema võimalikult kerged, kuid samas toimima eesmärgipäraselt. See töö tehti veel vanal meetodil, metallvormide abil, ning nagu Martti Lukki meenutab, oli alguses vaja päris palju nuputamist, et kõik tehniliselt paika saada. Lahendus sündis ajamahuka töö tulemusel. 3D-printimise puhul saab aga selliseid konstruktsioone juba algusest peale palju nutikamalt kavandada, jättes vajalikud osad seest tühjaks ja optimeerides kogu toote kaalu juba disaini faasis.

Paindlik lahendus

3D-printimise suur eelis on ka paindlikkus. Kui klassikalise vormiga toodetud elementi soovitakse muuta, nt teha konteinervaasi 10 cm väiksemaks, tuleb protsess alustada algusest. Printeri puhul piisab digitaalse mudeli muutmisest. Sama toodet saab skaleerida, kohandada ja varieerida ilma lisakuluta. See avab täiesti uued võimalused nii arhitektidele kui disaineritele, kes soovivad luua seeriaid ja luua ka iga objekti jaoks veidi erinevaid lahendusi.

Printimise üks huvitav eelis on ka see, et protsessi käigus saab betoonelemente siduda teiste materjalidega. Martti Lukki toob näiteks linnaruumis kasutatavad prügikastid, mille puhul asetatakse esmalt paika metallist alus ring ning betoonosa prinditakse otse selle peale. „Ka kümne prügikasti valmistamine päevas pole sellise tehnoloogiaga liialdus, see näitab hästi, kui suure sammu edasi võib printimine tootmise kiiruses tähendada,“ nendib ta.

Samas ei tähenda uus tehnoloogia, et kõik senised põhimõtted kaovad. Kui rääkida kandvatest konstruktsioonidest, on oluline roll endiselt armatuuril. Betoon talub hästi survet, kuid tõmbepingele on see nõrk, mistõttu vajavad ka 3D-prinditud seinad ja plaadid tugevdust. Erinevus seisneb selles, et armatuuri ei paigaldata enam alati tavapärasel viisil. Sageli prinditakse konstruktsioon nii, et selle sisse jäetakse ruum, kuhu armatuur lisatakse hiljem, või kombineeritakse printimine ja valamine üheks tervikuks. Nii kujuneb 3D betooni printimisest pigem hübriidlahendus, kus uus tehnoloogia täiendab olemasolevaid ehituspõhimõtteid.

Tehnoloogia liigub igapäevasesse kasutusse

Printimise ainus selgem piirang puudutab praegu pinnaviimistlust. Kui traditsiooniliste metallvormidega sai betoonpindade puhul mängida palju rohkemate võimalustega ning valida sileda, reljeefse või muul moel varieeritud viimistluse vahel, siis printeriga jääb pind ühtlasem. Muster tekib kihthaaval ning seda saab muuta peamiselt joone paksuse kaudu nii, et tulemus on kas veidi laiem või kitsam, kuid väga suuri erinevusi praegu saavutada ei saa. „Samas ei pea seda tingimata nägema puudusena. Seda võib vaadata ka kui uut arhitektuurset mustrit ja tehnoloogia enda iseloomulikku esteetikat. Kiili Betoonil on plaanis tulevikus katsetada ka freesimist, mis võiks anda pinnaviimistlusele veel uusi võimalusi,“ selgitab ta. 

Kiili Betooni eesmärk ei ole pakkuda printimist nišitootena, vaid tuua tehnoloogia igapäevasesse kasutusse. Lukki rõhutab, et fookus on tavahinnal, mitte premium-segmendil: efektiivsus ise loob väärtuse nii tootjale kui kliendile.

Kokkuvõttes on betooni 3D-printimine suur samm tootmise uude loogikasse, kus kiirus, paindlikkus ja materjalitõhusus muutuvad maailma ja standardeid. See muutus on jõudnud ka Eesti tööstusesse ning liigub sealt edasi linnaruumi, arhitektuuri ja igapäevastesse lahendustesse.