Press Release – Show, don’t tell; ChangeMaker 3D Demonstrates 3D Concrete Printing Benefits in Wigan Printing Hub

In a groundbreaking move to demonstrate the benefits of 3D concrete printing, British ChangeMaker 3D worked with water company United Utilities to set up a trial printing hub to showcase the technique’s advantages. Building on their first wastewater chamber print in 2022, the project proved beneficial for all collaborating parties involved. The technology demonstrated its safety, speed, affordability, sustainability, and versatility, representing a significant step towards future-proof construction. With their continued commitment to Net Zero building, ChangeMaker 3D is poised to bring about significant changes to the UK construction landscape.

Over the past couple of years, 3D concrete printing has grown from a novel and exclusive innovation to a construction method with undeniable potential. Applied across sectors like real estate, nature conservation, and infrastructure, the technique has revealed its capabilities to improve cost savings, timelines, and sustainability in virtually any industry. One sustainable innovator relying on this revolutionary technology is the British ChangeMaker 3D. Through their #Printfrastructure initiative, this trailblazer is paving the way to a Net Zero future by providing green growth in highways, water, and rail. In their latest effort, the Birmingham construction company introduced 3D concrete printing to the British water sector, demonstrating the technique’s benefits for the industry. Their move to introduce 3DCP to the water sector began in 2022 when they worked in partnership with United Utilities to successfully design, 3D print, and install a wastewater chamber at one of the water company’s test facilities in Cheshire. This element has since been tested for suitability, showing remarkable results. Expanding upon this first successful model, the two organizations worked together to set up a trial printing hub to further demonstrate the benefits of 3D concrete printing. Located at United Utilities’ Wigan Wastewater Treatment Works, the hub served to expound the advantages of this innovative technique to other water companies and construction partners.

Aerial shot of some of the printed elements at the printing hub (Image credit: United Utilities)

ChangeMaker 3D’s project has been a collaboration with various partners, including United Utilities, the water company for the North West, Manchester Metropolitan University, and Scottish Water. During the two weeks of operation, the printing hub gathered a lot of interest from various visitors. Also present at the printing location was ChangeMaker 3D’s partner in 3D concrete printing technology: CyBe Construction. Leveraging CyBe’s decade of experience in developing 3D concrete printing hardware, software, and materials, ChangeMaker 3D has worked with the Dutch tech provider on various occasions. For this project, their expertise was again called upon to ensure the printing process proceeded as efficiently as possible. Together, the two printed a range of water utility equipment, including  combined sewer overflow chambers. These elements, which play a vital role in helping reduce spills from the sewer network, exemplify the benefits of applying 3D concrete printing. While traditionally, the construction of these structures takes two days, 3D printing technology allows them to be produced in just over an hour. Some smaller elements can even be printed in as little as 45 minutes, demonstrating significant time savings. In two weeks time, ChangeMaker 3D finished more than 20 printed elements of 5 different products, totalling over 4800 3D printed layers.

Speed isn’t the only benefit 3D concrete printing technology can bring to the water industry. Related to the shorter project timelines, the technique also requires significantly fewer labor hours, resulting in considerable cost savings. Lower labor requirements are further enhanced by the fact that only a small team of two operators is needed to execute the printer. Additionally, there is a reduced need for working at heights or in confined spaces, resulting in safety benefits. Lastly, the innovative method allows future-proof construction by enabling carbon savings of around 50%. “We are about to embark on our biggest ever capital investment programme and have tight deadlines to meet. Digital technologies such as 3D construction printing will play an important role in driving efficient construction and helping us meet our Net Zero goals for carbon,” notes Kieran Brocklebank, Head of Innovation at United Utilities, excitedly about the printing hub. “We’ve been working closely with ChangeMaker 3D for three years, during which time the processes have been honed. To finally see a production line of assets being printed is a huge step forward and one we were all excited to see.” With the promise of safer, quicker, more affordable, and more sustainable 3D solutions, the technology surely represents a noteworthy step towards future-proof construction.

Apart from off-site construction in the printing hub, ChangeMaker 3D also showcased that the technology can efficiently be applied in an on-site situation. In the final week of the project, they moved the printer to the place where it all began back in 2022. Next to the original wastewater chamber, the trailblazers demonstrated an open air print, marking the UK water sector’s first-ever in situ print. Taking only 1.5 hours from lorry to print, ChangeMaker 3D showcased the flexibility of 3D printing technology, exhibiting its adaptable deployment. This technological versatility partly derives from their tech development partner. The 3D printer ChangeMaker 3D used, the CyBe RC, is equipped with caterpillar tracks, allowing it to manouver virtually any terrain. While these tracks were used in the printing hub to efficiently move the machine around between different prints, the in situ print relied on them for on-site navigation. Another considered option was the CyBe GR, a large-scale, gantry printer. While this machine exhibits excellent results for printing in a factory setting, the machine is less suitable for in situ printing. This emphasizes the importance of opting for the appropriate equipment, but also validates that with the right technology, any task can be completed.

In situ printing in the open sky (Image Credit: CyBe Construction)

The printing activities demonstrated at United Utilities’ temporary printing hub are just one step in ChangeMaker 3D’s plans for the future. It is within their roadmap to revolutionize the entire UK infrastructure sector through their #Printfrastructure brand. And backed by the Ofwat Innovation Fund, which granted £200 million to grow the water sector’s capacity to innovate, they are poised to make a significant impact. Building on the findings from the printing hub, the UK water sector is bound to see some changes in the coming time. “The water industry has a major challenge, and we can’t afford to stand still. This project really shows the solution, as well as the adoption and impact of the technology at large,” explains Natalie Wadley, ChangeMaker 3D director and co-founder. “We can’t keep doing what we’ve always done; the time to act is now.” With these words, ChangeMaker 3D emphasizes their commitment to providing the UK with future-proof, sustainable construction solutions.

Natalie and Luke Wadley, co-founders and directors of ChangeMaker 3D, next to a freshly printed element. (Image Credit: United Utilities)

In een innovatieve zet om de voordelen van 3D betonprinten aan het licht te brengen, heeft het Britse ChangeMaker 3D een tijdelijke printlocatie opgezet om te illustreren hoe effectief de techniek is. Het project, dat voortborduurt op hun eerste geprinte afvalwaterkamer uit 2022, toonde voordelen aan voor alle betrokken partijen. De technologie bewees haar waarde op het gebied van veiligheid, snelheid, betaalbaarheid, duurzaamheid en brede toepasbaarheid. Hiermee heeft het project van ChangeMaker 3D een belangrijke stap gezet richting een toekomstbestendige bouwsector, die zeker een aantal veranderingen teweeg zal brengen.

In de afgelopen jaren is 3D betonprinten getransformeerd van een exclusieve innovatie naar een bouwmethode met onmiskenbare potentie. Het wordt gebruikt in verschillende sectoren, zoals vastgoed, natuurbescherming en infrastructuur, voornamelijk om tijd, kosten en uitstoot te besparen. Een van de pioniers die de technologie toepast om aan een duurzame toekomst te bouwen, is het Britse ChangeMaker 3D. Met hun #Printfrastructure-initiatief nemen ze het op zich om de bouw van water-, spoor- en snelwegen te ontzien van uitstoot. Hun meest recente inspanning om dit doel te bereiken was het opzetten van een tijdelijke printlocatie om de voordelen van 3D printtechnologie te demonstreren. Dit project richtte zich specifiek op het gebruik van 3D printen voor waterinfrastructuur en bouwt voort op ’s werelds eerste 3D geprinte afvalwaterkamer, die het bedrijf in 2022 onthulde. Sindsdien is dit element getest voor veelvuldig gebruik, met geweldige resultaten. Voortbordurend op dit succes heeft ChangeMaker 3D een print-hub opgezet in het Britse Wigan. Met deze tijdelijke locatie willen ze concullega’s in de watersector laten zien hoe de technologie het mogelijk maakt om goedkoper, sneller en duurzamer te bouwen.

Na het printen kunnen de elementen in de open lucht bewaard worden (Fotorechten: United Utilities)

Het project in Wigan was een samenwerking tussen ChangeMaker 3D en verschillende partners, zoals United Utilities, North West Water Company, Manchester Metropolitan University en Scottish Water. Tijdens de twee weken dat de print-hub actief was, trok deze veel bekijks. Ook aanwezig op locatie was het Nederlandse CyBe Construction, een partner van ChangeMaker 3D die was aangesteld vanwege haar expertise op het gebied van 3D printen. In de ruim tien jaar dat CyBe bezig is met het ontwikkelen van hardware, software en materiaal voor 3D printen, heeft het bedrijf al meerdere keren samengewerkt met ChangeMaker 3D. Ook voor dit project werd CyBe ingezet om ervoor te zorgen dat het printen in goede banen verliep. Samen hebben de twee partijen verschillende elementen voor waterbeheer geprint, waaronder de noemenswaardige overstortkamers. Deze bouwwerken, die een belangrijke rol spelen bij het voorkomen van overstromingen in rioolnetwerken, bieden een perfect voorbeeld van de te behalen voordelen van 3D printen. Waar het normaal zo’n twee dagen duurt om dit soort bouwwerken te maken, kost het printen ervan net iets meer dan een uur. Kleinere elementen konden zelfs in 45 minuten worden afgerond, wat maar laat zien hoeveel tijd je kunt besparen met 3D printtechnologie. In twee weken tijd hebben ChangeMaker 3D en CyBe Construction meer dan twintig elementen van vijf verschillende producten gecreëerd, goed voor in totaal meer dan 4800 geprinte lagen.

Snelheid is niet het enige voordeel dat 3D printtechnologie te bieden heeft. De kortere bouwtijden zorgen namelijk ook voor een aanzienlijke afname in arbeidsuren, wat de kosten kan drukken. Daarbij heb je slechts twee of drie operators nodig om een printer te bedienen, waardoor de kosten nog lager worden. Bovendien is het minder noodzakelijk om op hoogte of in besloten ruimtes te werken, wat veiligheidsvoordelen oplevert. Tot slot maakt de innovatieve bouwmethode een koolstofreductie van ongeveer 50% mogelijk, met de potentie om zelfs helemaal klimaatneutraal te worden in de toekomst. “Digitale technologieën zoals 3D betonprinten zullen een belangrijke rol spelen in efficiënter bouwen en daarmee het behalen van Net Zero-doelen,” vertelt Kieran Brocklebank, hoofd van innovatie bij United Utilities, enthousiast tijdens het bekijken van een print in Wigan. “We werken nu al drie jaar samen met ChangeMaker 3D. Gedurende deze tijd zijn de printprocessen verfijnd. Om nu dan eindelijk zo’n gestroomlijnde productielijn in werking te zien, is een enorme stap vooruit!” Met de optie tot veiligere, snellere, betaalbaardere en duurzamere oplossingen biedt 3D printtechnologie een belangrijke stapsteen naar een toekomstbestendige bouwsector.

Buiten de off-site print-hub heeft ChangeMaker 3D ook laten zien dat de technologie efficiënt on-site kan worden toegepast. In de laatste week van het project werd de printer verplaatst naar de plek waar het allemaal begon in 2022. Daar werd een print uitgevoerd in de open lucht, pal naast de originele afvalwaterkamer. Deze in situ-print in de buitenlucht was een primeur voor de Britse watersector. Maar ondanks dat dit de eerste on-site print was van het land, verliep het proces vlekkeloos. Er zat slechts anderhalf uur tussen het beginnen met lossen van de printer en de start van de print. Een goed voorbeeld van de veelzijdige inzetbaarheid en flexibiliteit van 3D printen. Deze flexibiliteit is deels te danken aan de technische ontwikkelingen van CyBe. De machine die ChangeMaker 3D gebruikte, was een CyBe RC: een robotische printer op rupsbanden, die op vrijwel elk terrein kan manoeuvreren. Waar dit rupsbandensysteem in de hub werd gebruikt om de machine efficiënt te verplaatsen tussen de verschillende prints, speelde het bij de on-site print een cruciale rol om op het terrein te navigeren. Deze flexibiliteit was uiteindelijk ook de doorslaggevende factor in het kiezen van de CyBe RC. Een andere optie die werd overwogen, was de CyBe GR, een grootschalige portaalprinter. Deze machine behaalt uitmuntende resultaten in een fabrieksomgeving, maar is minder geschikt voor on-site projecten. Dit laat maar zien hoe belangrijk het is om de juiste apparatuur te kiezen en bewijst bovendien dat met de juiste technologie elk project succesvol uitgevoerd kan worden.

Ook voor in situ prints is de machine uitstekend geschikt (Fotorechten: CyBe Construction)

Het printen in Wigan is slechts een klein deel van de toekomstplannen van ChangeMaker 3D. Ze hebben als doel gesteld de gehele Britse infrastructuur te revolutioneren. En met de steun van het Ofwat Innovation Fund, dat 200 miljoen pond heeft toegekend om de innovatiecapaciteit van de watersector te vergroten, is ChangeMaker 3D in een goede positie om de gewenste impact te maken. Zeker met de positieve uitkomsten van het print-hubproject zal de Britse watersector ongetwijfeld veranderingen zien. “De waterindustrie staat voor een grote uitdaging, en we kunnen het ons niet veroorloven om stil te blijven staan. Dit project toont niet alleen een mogelijke oplossing, maar ook de mogelijkheid tot adoptie en impact in bredere zin,” legt Natalie Wadley, directeur en medeoprichter van ChangeMaker 3D, uit. “We kunnen niet blijven doen wat we altijd hebben gedaan. De tijd om actie te ondernemen is nu.” Met deze woorden benadrukt ChangeMaker 3D hun toewijding om het Verenigd Koninkrijk te voorzien van toekomstbestendige, duurzame bouwoplossingen.

Oprichters Natalie en Luke Wadley staan naast een zojuist geprint element (Fotorechten:  United Utilities)