Feature —

Explovormen

Alex de Ruiter Materia

De meest grove methode – explosieven – gebruiken om een verfijnd gevelpaneel te maken. Het lijkt een paradox, maar de techniek wordt tegenwoordig steeds vaker toegepast. Recentelijk voor de gevels van Theater Castellum in Alphen aan den Rijn van Dirk Jan Postel (Kraayvanger Urbis).

Het theater Castellum ligt aan de Rijn, centraal in het nieuwe stadshart van Alphen aan den Rijn. De grote zaal biedt plaats aan 749 personen en neemt daarmee samen met haar toneeltoren de meeste ruimte van het gebouw in beslag. Naast deze zaal is tevens ruimte geschapen voor een kleine zaal (270 personen) die geschikt is voor theater en dans. Verder zijn er drie bioscoopzalen (totaal 400 mensen) met een eigen foyer en lounge ruimte. Op de begane grond liggen aan weerszijden van de entree een espressobar en een culinair café. Het omvangrijke programma is op een relatief kleine terrein ondergebracht, waarbij de verschillende zalen als een ‘chinese puzzel’ in het volume zijn gezet.

Buiten weerspiegelt het gebouw in de Oude Rijn die langs het nieuwe plein loopt. De golven van de rivier komen op twee plaatsen terug in het gebouw: in het interieur als waterrimpelingen van het opvallende ‘watertapijt’ dat eveneens ontworpen is door Kraaijvanger Urbis, en in de gevelbekleding.

Deze bestaat uit een innovatieve, golvende beplating. Geïnspireerd door watergolf patronen die achterblijven op het strand is een geëxplodeerd aluminiumpaneel ontwikkeld, met als titel ‘Desert Storm’. Het effect van de aluminium rimpels wisselt sterk met de lichtval en de afstand van de kijker.

Deze techniek – het zogenaamde explovormen – is als zoveel technieken niet nieuw, maar wordt pas recent toegepast in de bouw, met name om complexe dubbelgekromde (gevel)elementen te maken.

1. Het ‘Desert Storm’ gevelpaneel van Theater Castellum
2. Vroegere toepassingen van de techniek, in de vleigtuigbouw (l) en als bronzen relief (1888)
3. Hedendaagse toepassingen: ING kantoor van Meyer & Van Schooten (l) en Hydra van Asymptote
4. Explovorm matrijs en resultaat (demopaneel)
5. Piepschuim gietvorm van een dubbelgekromd stuk

Explovormen

De meeste architecten denken niet graag aan explosies in relatie tot hun ontwerp. Alleen al bij het woord “explosie” wordt gedacht aan terrorisme en instortende gebouwen.  Echter, explosies kunnen soms ook heel wenselijk zijn! Door middel van explosievormen kunnen complexe en dubbelgekromde vormen op relatief eenvoudige wijze geproduceerd worden. Bijna alle soorten metalen, zoals aluminium, staal en RVS, maar ook nikkel en titanium kunnen worden vervormd door middel van explosievormen.

De techniek van het vormen van metaal door middel van explosies dateert al uit 1888. Het werd als eerste gebruikt voor het graveren/stansen van ijzeren platen. Bij deze vorm van explosievormen werden de explosieven rechtstreeks in contact gebracht met de ijzeren plaat. De dikte van de plaat bepaalde de diepte van het reliëf. Aan het begin van de vorige eeuw werd explosievormen vooral gebruikt in de wapenindustrie. Na de Tweede Wereldoorlog werd explosievormen toegepast in de ruimtevaartindustrie voor het maken van complexe dubbelgekromde componenten, zoals de top van de Saturnus V raket, maar ook brandstoffilters, gecorrugeerde panelen en a-symmetrische uitlaatstukken voor de allereerste straalmotor vliegtuigen.

Tegenwoordig wordt explosievormen niet alleen toegepast in de lucht- en ruimtevaartindustrie, maar ook in de energiesector en bouw. De techniek kan bij uitstek gebruikt worden om dubbelgekromde panelen te maken en om vlakke platen van een reliëf te voorzien. Zo zijn door Exploform in Rijswijk de hoekpunten van het ING hoofdkantoor in Amsterdam van Meyer & Van Schooten geproduceerd met behulp van explosievormen. Een ander voorbeeld zijn de dubbelgekromde panelen voor het dak van het Haarlemmermeer paviljoen door Asymptote architects of de “Desert-Storm” aluminium gevelpanelen met een reliëf voor het hierboven omschreven Castellum theater in Alphen a/d Rijn door Dirk Jan Postel.

Er zijn twee verschillende soorten explosievormen: direct (contact)explosievormen en indirect explosievormen. Bij direct explosievormen wordt de springlading rechtstreeks op de te vervormen plaat aangebracht. Door de ontploffing wordt de plaat vervolgens in een mal gedrukt en vervormd. Deze techniek gaat gepaard met veel geweld, waardoor  snel productiefouten kunnen ontstaan. Ze wordt dan ook niet meer toegepast.

Indirect explosievormen gebeurt in een vloeistof. De te bewerken plaat wordt in een mal geplaatst en de holte tussen de mal en de plaat wordt vacuüm gezogen. Vervolgens wordt het geheel in een bad met vloeistof gehesen. Een explosieve lading wordt boven de plaat in de vloeistof geplaatst en tot ontploffing gebracht, waardoor de plaat met zeer hoge snelheid in de mal wordt gedrukt en de gewenste vorm aanneemt. Indirect explosievormen gebeurt meestal in een vat met water, maar ook andere vloeistoffen zijn mogelijk. De explosieven die veelal gebruikt worden zijn TNT en RDX (een explosief materiaal dat tegenwoordig veel in militaire wapens wordt toegepast, maar in 1890 nog als medicijn werd voorgeschreven).

Bij explosievormen is er vaak sprake van een enkele mal, zonder contramal. Uiteraard moet de mal tegen de krachten van de explosie bestand zijn, maar verder is de materiaalkeuze vooral afhankelijk van de materiaal(bewerkings)kosten. Veel gebruikte materialen zijn staal en aluminium en er zijn voorbeelden van toepassingen met MDF en beton.

In vergelijking met andere metaalvervormingstechnieken heeft explosievormen een aantal voordelen. Zo kunnen grote objecten tot tien meter lengte in één keer worden vervaardigd en dikke platen tot wel zes cm dik RVS kunnen ook worden vervormd.  Daarnaast zijn er minder nahandelingen nodig, waardoor het metaal minder belast wordt. Ook kunnen van te voren geanodiseerde of gelakte metalen platen worden vervormd.  Dit resulteert in lagere totale productiekosten dan andere vervormingtechnieken zoals dieptrekken, persen, en dergelijke. Explosievormen is bij uitstek geschikt voor het maken van prototypes of kleine series, maar ook grote series kunnen gemakkelijk worden vervaardigd door meerdere platen tegelijk te vervormen.