PhD-Stelle in 3D-gedrucktem Stein für historische Gebäude

PhD-Stelle in 3D-gedrucktem Stein für historische Gebäude # 100%, Zurich, befristet #### print Drucken  Der Lehrstuhl für Digital Building Technologies lädt zur Bewerbung für eine PhD-Position zum Thema 3D-Druck von Stein für die Restaurierung historischer Gebäude ein. Die Promotion stützt sich auf zwei eng miteinander verknüpfte Arbeitslinien: die Entwicklung eines neuen Pulverbett-Drucksystems mit räumlich abgestufter Materialabscheidung und dessen Einsatz zur Herstellung von Ersatzteilen für historische Steinstrukturen. Dieses PhD ist Teil des kooperativen ETH Grant Projekts "Spatially graded 3D printing to elucidate contour scaling of building stones" und wird in engem Austausch mit einem zweiten Doktoranden am Lehrstuhl für Physical Chemistry of Building Materials im Department of Civil, Environmental and Geomatic Engineering durchgeführt. Projektgrundlage ## Stein gehört zu den ältesten Baumaterialien und gleichzeitig zu den am wenigsten steuerbaren: Seine Eigenschaften werden im Steinbruch vorgefunden, nicht entworfen. Die Restaurierung verdeutlicht diese Einschränkung auf schmerzliche Weise. Ein Ersatzteil muss mit dem Original kompatibel sein und in einen Dialog mit einer Struktur treten, die über Jahrhunderte gealtert ist. Da historische Steinbrüche weitgehend erschöpft sind, kommen die Auswahl und das Behauen natürlicher Blöcke bei all diesen Punkten zu kurz. Dieses Projekt verfolgt eine andere Prämisse: dass die Materialeigenschaften von Stein zu einem Designmedium werden können. Die am Lehrstuhl entwickelte Pulverbett-Druckplattform trennt Zuschlagstoffe, Pulverbinder und flüssige Aktivatoren und setzt jeden unter unabhängige Kontrolle während der Fertigung. Der nächste Schritt und der technische Kern dieser Promotion besteht darin, diese Bestandteile innerhalb eines einzigen Stücks zu variieren. Ein dualer Pulverzufluss und ein dualer Flüssigkeitszufluss werden es ermöglichen, Zusammensetzung, Porosität und Erscheinungsbild kontinuierlich über ein gedrucktes Element hinweg zu staffeln, wodurch ein Fertigungsprozess zu einem Instrument wird, um das Materialverhalten Punkt für Punkt zu spezifizieren. Die Maschine und die von ihr erzeugten Artefakte werden gemeinsam entwickelt, wobei jede Iteration die nächste beeinflusst. Das Projekt wird gemeinsam mit einer materialwissenschaftlichen Gruppe durchgeführt, die Zerstörungsmechanismen untersucht, die besonders für Sandsteine relevant sind, deren Forschung auf gedruckten Proben mit präzise entwickelten Defekten und Gradienten basiert. Die auf Laborebene etablierten Fähigkeiten sollen auf den Drucker des Lehrstuhls in Architekturgröße übertragen werden, wo die abgestufte Ablagerung einen neuen Designraum für Fassadensysteme eröffnet. Jobbeschreibung ## • Sie werden einen Pulverbett-Drucker im Labormaßstab mit dualem Pulver- und dualem Flüssigkeitszufluss entwerfen, bauen und in Betrieb nehmen, der vom architektonischen System des Lehrstuhls abgeleitet und als modulares Forschungsinstrument konzipiert ist, das umkonfiguriert werden kann, wenn die gedruckten Arbeiten neue Fragen an die Maschine stellen. • Sie werden ihn nutzen, um Stein-Ersatzteile für historische Gebäude herzustellen – Elemente, die die Kompatibilitätsanforderungen der Restaurierungspraxis erfüllen und gleichzeitig in einen Dialog mit der historischen Substanz treten, der sie sich anschließen. • Sie werden tektonische Strategien entwickeln, um gedruckte Teile mit der bestehenden Struktur zu verbinden, und durch das Herstellen untersuchen, wie ein gedrucktes Element die Oberfläche anspricht, wobei abgestufte Farbe, Textur und gedruckte Maserung zu den verfügbaren Mitteln gehören. • Ihre gedruckten Proben werden zusätzlich der Zerstörungsforschung des Partnerlehrstuhls dienen, dessen Erkenntnisse wiederum die Entwicklung des Druckprozesses beeinflussen werden. • Sie werden in führenden Fachzeitschriften publizieren, auf internationalen Konferenzen präsentieren und durch die Betreuung von Semester- und Masterprojekten zur Lehre beitragen. Profil ## • Wir suchen einen Kandidaten mit einem starken Hintergrund, idealerweise mit einem nachgewiesenen Portfolio in digitaler Fertigung und dem Ehrgeiz, Materialverhalten als Gegenstand der Designforschung zu behandeln. • Sie verfügen über einen Masterabschluss in Architektur oder in einer eng verwandten Disziplin, kombiniert mit substanzieller Designarbeit. • Sie besitzen echte Kompetenz im Bau von Fertigungsgeräten: Der Drucker wird von Ihnen konstruiert und wiederholt modifiziert, daher sind Kenntnisse in mechanischem Design und Prototyping unerlässlich; Erfahrung mit Elektronik, Sensorik oder Steuerungssoftware ist ein großer Vorteil. • Sie sind versiert im Computational Design und erfahren darin, die Arbeit über die Schwelle zwischen digitalem Modell und physischem Ergebnis zu tragen. • Ein Interesse am Verhalten von Stein ist willkommen; dessen wissenschaftliche Charakterisierung liegt bei der Partnergruppe. • Exzellente mündliche und schriftliche Englischkenntnisse sind unerlässlich; konversationelle Deutschkenntnisse sind ein Vorteil. • Da das Projekt die Zusammenarbeit zwischen Forschungsgruppen und Praktikern vor Ort beinhaltet, sind starke Kommunikationsfähigkeiten und eine wahrhaft kollaborative Einstellung essenziell. Arbeitsplatz ## Arbeitsplatz ## Wir bieten ## Der Lehrstuhl für Digital Building Technologies innerhalb des Institute of Technology in Architecture betreibt Forschung an der Schnittstelle von Computational Design, Materialien und Fertigung im Baumaßstab. Über mehr als ein Jahrzehnt hat die Gruppe Pulverbett- und extrusionsbasierte Drucksysteme in Architekturgröße entwickelt und betrieben, wobei die gebauten Ergebnisse zu den höchsten 3D-gedruckten Strukturen der Welt gehören. In-house Expertise in mechanischem Design, Elektronik und Software, zusammen mit einer vollständigen Werkstatt- und Prototyping-Infrastruktur, ermöglicht es, dass Forschungsideen direkt vom Konzept