Poly Products heeft een prototype van een voetgangersbrug gebouwd waarin een afgedankt windmolenblad wordt gebruikt als ligger. 3D printen is een sleuteltechnologie om dit concept voor een circulaire brug te realiseren.
Voor de verwerking van afgedankte windmolenbladen is er nog steeds geen goede oplossing gevonden. Het feit dat de bladen zijn samengesteld uit vezels en hars maakt dat ze (nog) niet te recyclen zijn. De sterkte die de bladen hierdoor hebben, blijkt wel een voordeel bij de toepassing waarvan Poly Products een eerste prototype op ware grootte heeft gebouwd. De windmolenbladen dienen als drager voor het wegdek van een voetgangersbrug.
De oplossing voor circulaire brug is gevonden in het toepassen van groot formaat 3D printen
Hergebruik van windmolenbladen
Poly Products heeft deze brug ontwikkeld na een bezoek aan de sloop van het Windpark Herkingen van Eneco. Het Rotterdamse Blade-Made, dat design strategieën ontwikkelt voor hergebruik van de bladen, heeft Poly Products een windmolenblad (type LM 38.8)) ter beschikking gesteld. “Met onze 55 jaren ervaring in het verwerken van composietmaterialen is het interessant om te onderzoeken welke rol wij kunnen spelen in hergebruik, met behoud van de oorspronkelijke vorm waar mogelijk”, zegt Michiel de Bruijcker, algemeen directeur van Poly Products.
Groot formaat 3D printen
Een jaar lang heeft het team van Poly Products gewerkt aan het huidige concept van de circulaire brug waarbij het windmolenblad als ligger voor het wegdek van de voetgangersbrug dient. De oplossing is gevonden in het toepassen van groot formaat 3D printen, een technologie waar het composiet verwerkend bedrijf als een van de eerste in Nederland ervaring heeft opgedaan. Michiel de Bruijcker: “De moeilijkheid is dat het blad een complexe 3D vorm heeft; het oppervlak is dubbel gekromd en over de hele lengte en breedte anders.”
3D printen omdat het oppervlak voortdurend anders is
Als eerste heeft Poly Products met een hoogtemeting de kromming in kaart gebracht. Op basis van dit profiel is er vervolgens een schenkel ontwikkeld, die het windmolenblad verbindt met het wegdek. De houten rijdekplaten zijn gemaakt van recyclede damwanden. “De sterkte van de brug komt uit het blad dat als ligger dient. De schenkel brengt de krachten van het wegdek hierop over”, legt De Bruijcker uit. 3D printen leent zich heel goed voor de productie van deze schenkel omdat de vorm van het blad waar deze op rust, telkens anders is. Ook heeft Poly Products de kans aangegrepen om de constructie van de leuning in één keer mee te printen. Dit vormt een geheel met de constructie. Dat bespaart later assemblagekosten.
3D printen leent zich heel goed voor de productie van deze schenkel omdat de vorm van het blad waar deze op rust, telkens anders is
Geprint met gerecycled PETG
De brug, met een overspanning van 12 meter en een breedte van 3 meter, kan incidenteel belast worden met 5 ton, een gangbare classificatie voor een voetgangers- en fietsbrug. In totaal zijn er voor de brug 9 schenkels nodig, die elk in zo’n 30 uur 3D geprint worden. Geprint is met Pet G gevuld met glasvezel, afkomstig van post industrial recyclaat. “We maken hierbij optimaal gebruik van groot formaat 3D printen doordat we niet met de gangbare beat size van 3 tot 5 mm werken maar met 6-8 mm”, zegt Michiel de Bruijcker over het 3D printen. “In zo’n toepassing als deze brug mag het wat grover zijn.” De schenkels kunnen aan het einde van de levensduur vermalen worden om opnieuw als grondstof voor een product te dienen.
Zelfde levensduur als composieten brug
Hoewel er nog levensduurberekeningen gemaakt moeten worden, schat Michiel de Bruijcker de levensduur van de brug in op zeker 40 jaar, vergelijkbaar met een gewone composieten voetgangersbrug. Qua kostprijs kan deze innovatieve brug concurreren met een gewone composietenbrug, mede doordat de ligger gratis is en het 3D printen van de schenkels met geïntegreerde leuning voor een besparing op de assemblagekosten zorgt. Michiel de Bruijcker: “In principe zou de ligger zelfs nog geld kunnen opleveren omdat de beheerder van de windmolen het blad niet hoeft te verwijderen.” Wel is het zo dat vanwege de vorm niet het hele blad gebruikt kan worden. Aan de zijde waar het blad aan de rotor bevestigd is, zou de brug dan te breed worden. Vergeleken met een houten of stalen brug liggen de productiekosten hoger, maar die meerprijs wordt terugverdiend doordat de brug decennialang onderhoudsvrij is.
Vervangingsvraag Michiel de Bruijcker hoopt gemeenten en waterschappen te interesseren voor de volledig circulaire, modulaire brug. Dan zou er een mooie markt kunnen ontstaan, want komende jaren moeten in Nederland veel voetgangers- en fietsbruggen vervangen worden omdat ze uit de jaren zestig stammen. De gesprekken hierover lopen. Poly Products heeft eveneens octrooi aangevraagd
