Az építőipar és a számítástechnika közötti kapcsolat az évek során kialakult, és ma annak előnyei nyilvánvalóak a különböző területek szakemberei számára. Főként a virtuális modellezési eszközöket használják építészeti és tervezési projektek nagy pontosságú fejlesztésére. De ez nem korlátozza az új technológiák lehetőségeit. Nem is olyan régen megkezdődött a 3D nyomtatók népszerűsítése, amelyek ugyanazok a virtuális komponensekkel rendelkező tervezési megoldások alapján működnek. A koncepciót egy építőipari 3D nyomtatóval folytatták. Oroszországban Andrej Rudenko sajátítja el ezt az ötletet, és gyors módot kínál a falak és néhány mérnöki szerkezet felállítására. Hasonló technológiákat fejlesztenek Kínában, Hollandiában és az USA-ban is.
Általában a folyamat megismétli a hagyományos konstrukciót. A munka az épület általános koncepciójának kidolgozásával, a tervezési megoldás kidolgozásával és az anyagok kiválasztásával is kezdődik. Az építkezés kezdeti szakaszai magukban foglalhatják a számítógépes modellezést is - a közvetlen telepítési tevékenységek mindenesetre a számítógépek erejét használják fel.
Ezután egy betonkeverék képződik, amely alapján a falakat lefektetik. Valójában az épületnyomtatók első modelljei csak egyszótagú feladatokat tudtak elvégezni a falszerkezetek fektetésével. A modern eszközökben nemcsak különböző konfigurációjú szerkezetek rendezése lehetséges, hanem az építés szakaszait is kiegészítik szigeteléssel és homlokzati munkákkal. Természetesen egyelőre nem teljes értékű befejezett létesítmények építéséről beszélünk, azonban a berendezésgyártók az építkezés gondolatára törekszenek, amely nem utólagos feldolgozást jelent.
Technológiailag ez a módszer hasonlít a 3D nyomtatáshoz használt hagyományos nyomtatók munkájához. Csak a hagyományos változatban szabad kis méretű tárgyakat alkotni speciális tömegekből, műanyagok és polimerek alapján. Az építőipari járművek esetében két alapvető különbség van. Először is meg vannak adva a nyomtató méretei. A technológiai folyamat verziójától és jellemzőitől függően mérete megegyezhet mind teherautódaruval, mind pedig kisteherautóval. Másodszor, az építőipari 3D nyomtató betonhabarcsot használ munkasúlyként. A keveréket egy speciális, automatikus üzemmódban működő extruderen keresztül is táplálják.
A műveletek nagy pontosságát egyébként pontosan a nyomtatófej pontos elhelyezése határozza meg. Így lehetséges az alapok, falak, mennyezetek, lépcsők és más építmények lefektetése. A nyomtató modelljétől függően sekély nyílásokat, szerviznyílásokat és kommunikációs réseket lehet kialakítani. Bizonyos esetekben a konstrukciós 3D nyomtató lehetővé teszi speciális lyukak kialakítását az erősítő rudak további bevezetéséhez.
A kínai fejlesztők úttörők az építkezés ezen területén. Létrehoztak egy technológiát, amely szerint házat lehet építeni egy nap alatt. A másik dolog az, hogy az épület költségvetési jellegű lesz, és az olcsó lakások hátrányai ebbe a kategóriába tartoznak. Ebben az esetben nemcsak a betonkeveréket használják alapul az építménytömeghez, hanem a környezetbarát ipari hulladékokat is. Ez a döntés annak a vágynak köszönhető, hogy csökkenti a folyamat költségeit.
Ezenkívül a kínai technológia szerint előírja az üvegszál bevonását a tömeg fő összetételébe. Ez jelentősen javítja az eredmény minőségét, mivel a könnyű kompozit megerősítés nemcsak szilárdságát és súlyát felülmúlja a hagyományos fémet, hanem egyszerűsíti a telepítési folyamatot is. Sőt, a nyomtató esetében zúzott üvegszálat használnak magában a tömegben, ami kiküszöböli azokat a tervezési hátrányokat, amelyek a fém megerősítésnek a kész nyílásokba történő bevezetéséből fakadnak.
A holland mérnökök számos más irányt vizsgálnak az építőipari nyomtató koncepciójának népszerűsítése érdekében. Nem a keverékek fektetése, mint olyan, hanem építőanyagok és szerkezetek gyártása vezérli őket. A kerámiatéglák gyártása, amelyet extruder segítségével állítanak elő a salaktömb tömegéből, meglehetősen sikeres lett.
Az alacsony nyersanyagköltség és az anyag előállításának minimális költségei ezt a technológiát pénzügyileg indokolttá teszik. De a házépítés folyamata nem maradt észrevétlen. Az a tény, hogy a házak építésére szolgáló 3D nyomtató kúpos alakú tömböket állít elő, ami kiküszöböli a munkavállalók szükségét a ragasztókeverékek használatára. Néhány vállalat elsajátítja az épületek vázszerkezetét is. Ebben az esetben a nyomtató teljes értékű rögzítőpaneleket nyomtat, amelyekből később házkészleteket alakítanak ki.
Az építőnyomtatók készítői egyelőre nem merik teljes körűen bemutatni termékeiket a piacon.
Bár bizonyára vannak ilyen próbálkozások. Elég megemlíteni a BetAbram modellt és a SpetsAvia vállalkozás hazai fejlesztéseit. Ugyanakkor a fogyasztók széles köre számára elérhető eszközök két osztályba sorolhatók. Ez egy nagyméretű építőipari 3D nyomtató, amelynek gyakorlatilag nincsenek korlátozásai a tipikus épületek méretére, valamint a sínkomplexumokban található kis eszközökre. A második lehetőség megfizethetőbb pénzügyi szempontból, és lehetővé teszi a tervezés megváltoztatását az építési feladatok követelményeinek függvényében.
A klasszikus értelemben vett építési folyamat számos művelet végrehajtásával jár. Ez nem csak a falak fektetése, a válaszfalak telepítése és a szerkezet tető alatti felszerelése, hanem a szembeforduló munka és a nyílások elrendezése is. Szinte minden modern változatban a házépítéshez használt 3D nyomtató lehetővé teszi a betonkeverék elhelyezését. Más műveletekhez azonban a gyártók biztosítanak segédeszközöket. Például hidraulikus emelőt kínálnak ugyanazon tetőn történő telepítési tevékenységekhez, és nyomásmosót is használhatnak a befejező munkákhoz.
Bizonyos verziókban és a berendezés alapvető képességeinek javításával. Például egy habarcs-keverő megmenti a felhasználót a betonkeverék önálló elkészítésétől. Rajta létrehozhatja az optimális tömeget a technológia által biztosított jellemzőkkel. A nyomtatóval ellátott házak építéséhez speciális tápegységekre is szükség van. Ennek a résznek a megszervezéséhez a fejlesztők bemeneti vezetékeket és elektromos szekrényeket kínálnak.
Az új technológián alapuló építkezést csak egyes területeken célszerű alkalmazni. Különösen a monolit szerkezetek fektetésénél figyelhető meg a magas minőség. Az alapítvány létrehozása például sebességében és teljesítményében észrevehetően felülmúlja a hagyományos technikákat. Egyes fejlesztések kifejezetten a betontömeg vibrokompressziójának pótlására vonatkoznak, mivel az építés automatizálása az esztrich rétegenként történő pontos képződése formájában kiküszöböli a levegőüregek képződését. Nagyjából ilyen nyomtatók növelik a folyamat sebességét és optimalizálják azt, ami vonzza a nagyvállalatokat.
Az építőipari nyomtatóberendezések még a modern verziókban sem képesek a telepítési és javítási műveletek teljes ciklusát biztosítani. A gyártók és a technológusok azon vágya ellenére, hogy közelebb hozzák a valóságot az utóépítés szükségességének megszüntetéséhez, ez az elképzelés még mindig nagyon távoli. Ezenkívül a gyakorlat azt mutatja, hogy a jelenlegi formájában a technológia (házépítés 3D nyomtatással) elveszíti a képzett kézi munkát. Az esztrich megvalósítását nem kevésbé minőségileg egy tapasztalt építészcsoport végzi. Ez vonatkozik a hagyományos falazatokra is. A műveletek sebességét és pontosságát tekintve azonban a nyomtató továbbra is nyer.
Az egyik fő tényező, amely visszatartja az ilyen technológia elterjedését, a költség. És mégis, a speciális területeken jelentős az igény egy építési 3D nyomtatóra. A belépő szintű soros berendezések ára körülbelül 700-800 ezer rubel. Ennél az összegnél számíthat korlátozott funkcionalitásra, amely ennek ellenére elegendő lesz a betonbevonatok kiváló minőségű kivitelezéséhez, falak és alapok létrehozásához. A bonyolult technológiai műveletek nem fogják meghúzni az ilyen eszközöket.
Azok az egységek, amelyek képesek felépíteni a házak teljes keretét, nagyon elterjedtek, de nem is olcsók. Általános szabály, hogy ez egy masszív 3D nyomtató, amelynek ára átlagosan 2-3 millió. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy szükség lesz speciális anyagokra is keverékek formájában - szintén meglehetősen magas áron.
A hiányosságok ellenére a szakértők tudomásul veszik az építési technológiák ezen területének kilátásait. Ebben a szakaszban még túl korai beszélni az ilyen fejlemények piaci bevezetésének gazdasági megvalósíthatóságáról a kereskedelmi siker elvárása mellett. A lényeg pedig nem csak az, hogy egy építőipari 3D nyomtató drága, és csak bizonyos munkákban mutatja meg a legjobb tulajdonságait. Az ilyen berendezések képességei általában nem versenyképesek a hagyományos kézi teljesítményhez képest. Az egyetlen nyilvánvaló előny, amely indokolja egy ilyen technika alkalmazását, a nagy építési sebesség. De ez a terület megint csak néhány éve fejlődik, és elképzelhető, hogy a közeljövőben a fejlesztők új lépést tesznek az építőipari nyomtatás népszerűsítése érdekében.
Van kilátás arra, hogy otthon nyomtasson 3D nyomtatóval? 2017. július 2
Még egyszer olvastam, hogy egy házat próbálnak 3D nyomtatóval kinyomtatni. Nos, mennyit lehet? Aki még nem érti, hogy egy ilyen ház vagy a lehető legegyszerűbb és kicsi lesz, vagy sokkal egyszerűbb és gyorsabb megépíteni hagyományos módszerekkel! Igen, megszabadul egy kőműves csapattól, de az embereknek is karbantartaniuk kell a nyomtatót, és anyagokat is kell szállítaniuk. És mit tehet ez a nyomtató? Építeni egy egyszerű pótkocsit? Tehát minden "olcsó" kőműves hajtogatja az Ön számára. És ha figyelembe vesszük a kommunikáció, a programozás és a nyomtató hirtelen javításának bonyolultságát, akkor nem tudom, hol látszanak mindennek az előnyei ...
Nézze, az ETH zürichi professzora szinte csak digitális folyamatokat használva épít egy háromszintes épületet DFAB House néven. Egy építési robot vesz részt az építkezésben - ipari manipulátor egy mobil lánctalpon.
A robot sűrű acélhuzal-szerkezetet képez, amely egyszerre szolgál zsaluzatként és megerősítésként a betonszerkezet számára. A megközelítés sajátossága, hogy a betonkeveréket a rács belsejébe pumpálják, és nem lépi túl annak határait. A robot így alkot kettős görbületű teherhordó falat - ezt az elemet kényelmes használni nyitott terű szobák kialakításához. Szintén építkezéshez használnak homokból készült elemeket egy 3D nyomtató, különösen egy "intelligens mennyezet" segítségével.
A homlokzat kialakításához a dinamikus öntés technológiájának felhasználását tervezik. A második és a harmadik emelet helyiségeit az ETH zürichi laboratóriumának építőipari 3D nyomtatójára nyomtatott részekből és az egyes faelemekből építik össze, amelyeket együttműködő robotok építenek össze.
A háromemeletes épület építését a tervek szerint 2018 nyarára fejezik be. A ház az Empa kutatóközpont vendégeit és partnereit szolgálja
És mi olyan érdekes itt, hogy nyomtató nélkül és gyorsabban nem lehet építeni? Nem, természetesen ez tesztelhet néhány, a távoli jövőre tervezett technológiát, de egyelőre egyáltalán nem lenyűgöző.
Mi volt még ebben a témában? Nos, például egy 3D nyomtató 10 házat nyomtat Sanghajban
Mi olyan meglepő és nehéz egy hétköznapi épület számára?
Bár természetesen a sanghaji WinSun túlcsordult a lelkesedéstől. A tesztminták 50% -kal olcsóbbak a vállalatnak, mint a klasszikus építési módszerek. De valami ó, milyen nehéz elhinni, figyelembe véve a kínai munkások munkájának költségeit és egy ilyen nyomtató vagy nyomtatók költségeit.
Itt Jaroszlavl lakói Oroszország első házát építik, amelyet 3D-nyomtató épített
Nem láttam érveket - miért van ez?
Itt, a moszkvai régióban, Stupino városában, az első házat mobil 3D nyomtatási technológiával nyomtatták. Az Apis Cor és a PIK Group sikeresen befejezte a 2016 decemberében meghirdetett projektet.
2016 decemberében az Apis Cor a PIK Group-tal együttműködve megkezdte az épület nyomtatását egy mobil 3D nyomtató segítségével. Az építkezésre az Apis Cor tesztelő létesítményben került sor Stupino városában, a Stupino szénsavbeton gyár területén. Az önhordó falak, válaszfalak és épületborítékok nyomtatása kevesebb, mint egy napig tartott: a nettó nyomtatási idő 24 óra volt.
A falszerkezetek nyomtatásának befejezése után a nyomtatót manipulátoros daruval eltávolították az épületből.
A nyomtatott épület területe 38 m².
Az orosz építkezési gyakorlatban először egy házat nyomtattak teljesen, nem pedig nyomtatott panelekből állítottak össze.
Az egyszintes lakóépület kialakítása szokatlan. Egy ilyen projektet nem véletlenül választottak, mivel az építkezés egyik fő célja a berendezés rugalmasságának és a rendelkezésre álló nyomtatványok sokféleségének bemutatása. A ház bármilyen alakú lehet, beleértve a szokásos négyzet alakúat is, mert az additív technológiának nincsenek korlátozásai a felépítendő épület tervezésére, kivéve a jelenlegi fizikai törvényeket, ami azt jelenti, hogy itt az ideje beszélni az építészeti új fantasztikus lehetőségekről megoldások.
A házat a leghidegebb évszakban emelték. A téli nehézségeket okozott a projekt résztvevőinek, mivel a "tintaként" használt betonkeverék csak 5 ° C-nál magasabb hőmérsékleten lehetséges, bár maga a berendezés mínusz 35 ° C-os hőmérsékleten is képes működni. A problémát fedett napellenző telepítésével oldották meg, ahol a szükséges hőmérsékleti rendszert fenntartották.
Nos, talán gyorsan megcsinálták, bár egyelőre nem ismert a tömbökből álló kőművescsapat, hogy milyen gyorsan építették volna meg ezt a csikorgást.
És ki fog lakni ezekben a "kis autókban"? Sokkal nehezebb lesz normális emeletes házat nyomtató segítségével felépíteni ...
A nyomtató lehetővé teszi az összes fal és egyéb szerkezetek, például a lépcsők gyors "kinyomtatását", de a tetőt hagyományos módszerekkel kell elkészíteni - még nincsenek olyan nyomtatók, amelyek képesek volna kiváló minőségű tetőt nyomtatni. Természetesen az építkezés befejezése után szükség lesz a külső és belső befejezésre, a kommunikáció lefektetésére, az ablakok és ajtók felszerelésére.
Mindez természetesen technológiailag fejlett, szép, modern, érdekes, de van-e kilátása a tömegszektorban, és nem csak a robotika és a tervezési problémák hírére?
Az építőipari 3D nyomtatás az egyik legvitatottabb, de gyorsan növekvő terület az additív technológiák területén. A mérnökök a világ minden tájáról versenyeznek a 3D-s nyomtatók létrehozásában a habarcs fektetéséhez, és a projektek a csúnya, sietve felállított fészerektől a sokemeletes épületekig terjednek.
Ma tisztelegünk az additív építési technológiák leghíresebb nevei előtt, és megpróbáljuk megérteni, mi is az építési 3D nyomtatás, hogyan alkalmazzák és mire számíthatnak a jövőben.
Kontúrkészítés
Berokh Khoshnevis professzort a modern építési 3D nyomtatási technológiák egyik alapítójának tartják. Az iráni születésű Berokh az Egyesült Államokba költözött, jelenleg a Dél-Kaliforniai Egyetem (USC) dékánja, és szorosan együttműködik a NASA-val is. Koshnevis professzor a Contour Crafting technológia szerzője, amely így vagy úgy alternatív fejlesztések alapjául szolgált: az épületkeveréket mozgatható portálszerkezetre szerelt extruder segítségével alkalmazzák.
A technológia teljes verziója teljesen automatizált folyamatot biztosít, beleértve a szerelvények és a kommunikáció telepítését a nyomtatás során robot manipulátorok segítségével. A technológiával kapcsolatos munka 1995 óta folyik, de kevés gyakorlati eredmény van, vagy titokban tartják őket. Tény, hogy a kutatás egyik támogatója az amerikai haditengerészet, amely a katonai támaszpontok automatizált építésének technológiája iránt érdeklődik. 2010 óta a NASA is érdeklődött a csapat fejlesztései iránt, amelyhez megfelelő módszerre van szükség a hold- és marsi kolóniák felépítéséhez.
Kosznyevisszel viszont sikerült megvádolni a WinSun kínai építőipari vállalatot ( lásd alább), gyorsan megerősítve pozícióját a kereskedelmi piacon. D -Shape
Az egyik szokatlanabb lehetőség az építőipari 3D nyomtatásra, amelyet Enrico Dini olasz mérnök tervezett. A versenyképes telepítésektől eltérően a D-Shape 3D nyomtató nem 3 tengelyes pozicionálást használ, hanem egy mozgatható platformra szerelt 300 fúvóka tömbre támaszkodik.
A munkaterület a jelenlegi változatban 6x6 méter. A technológia inkább tintasugaras nyomtatáshoz hasonlít, és a tömböt arra használják, hogy kötőanyagot vigyen fel a homokrétegekre. Az első, 2006-ban szabadalmaztatott nyomtatómodell epoxigyantákkal nyomtatott, ám ez a megközelítés sok technikai nehézséget okozott, és felhagytak vele. Az új, 2008-ban szabadalmaztatott változat fém-oxidokat és magnézium-kloridot használ kötőanyagként.
Elméletileg a technológia lehetővé teszi a nagy nyomtatási sebesség elérését, de a gyakorlatban vannak korlátozások az anyag lassú kikeményedése miatt - a teljes kötés körülbelül egy napot vesz igénybe. Másrészt a visszamaradó anyag támasztékként működik, részben enyhítve a friss rétegek mechanikai igénybevételét. Habár Dini nem adja fel a reményeket technológiája kereskedelmi forgalomba hozatalára, a gyakorlati nyomtatás eddigi legimpozánsabb példája továbbra is a 3x3x3 méteres "Radiolaria" nevű egy darabból álló szobor. Andrey Rudenko "StroyBot"
Andrey Rudenko jogosan veszi át az építkezés 3D nyomtatásának egyik úttörőjét. Egy tehetséges mérnök, aki Minnesotába költözött, először egy miniatűr mesevár projektjével hívta fel magára a figyelmet, amelyet egy saját tervezésű StroyBot nevű 3D nyomtató felhasználásával készítettek.
Egy fejlesztő útja tökösnek bizonyult, és a fő problémák nem a technológiában, hanem a mindenütt jelen lévő bürokráciában rejlenek. Vörös szalaggal szembesülve az Egyesült Államokban, és nem különösebb illúziókat rejt magában az orosz piacról, Andrey támogatást talált Lewis Yakich kaliforniai vállalkozó, a Fülöp-szigeteki Lewis Grand Hotel tulajdonosának személyében.
Rudenko ott mutatta be teljes mértékben technológiájának képességeit, amikor 130 m2 alapterületű melléket nyomtatott, több hálószobával, minden szükséges kommunikációval és még jakuzzival is ( lásd az alábbi videót).
Fogyasztószerként vulkanikus hamu geopolimer betonját használták. A projekt abban is egyedülálló, hogy a szálloda szárnya a világ első üzemeltetett 3D nyomtatású tárgya lett. Tudjon meg többet Andrey Rudenko fejlődéséről. Spetsavia
A Spetsavia cég sokkal szerencsésebb az orosz piacon. A Jaroszlavli vállalkozás, amely kezdetben a fémmegmunkáló CNC-gépek gyártására szakosodott, már évek óta tervez 3D építőipari nyomtatókat. Ma a vállalat választéka legalább hét, különböző méretű opcióból áll.
A Spetsavia 3D nyomtatót használó leghíresebb projekt egy szokatlan kapuház építése volt a jekatyerinburgi cementgyár területén: a vállalkozás igazgatója, Rinat Brylin, aki hallgatói kora óta rajong a 3D nyomtatásért, úgy döntött, növény őrei a Winterfell kastély tornyának másolatában a Trónok játéka című népszerű tévésorozatból. Az S-6044 Long 3D nyomtatóval nyomtatott szokatlan épület felállítása tavaly. A Brylin és a Spetsavia közötti együttműködés kölcsönösen előnyös, mert ha 3D nyomtató van kéznél, az üzem alkalmazottai az épületben speciális épületkeverékeket tesztelhetnek „a pénztár elhagyása nélkül”. 2016-ban a vállalat mintegy három tucat építőipari 3D nyomtatót adott el, és ebben az évben teljes körű projekteket mutat be: 2015 decemberében a cég szakemberei először egy teljes értékű épületet nyomtattak ki 165 négyzetméterrel. méter. Az építkezés során különféle technológiákat alkalmaztak, az épület egy részét a helyszínen nyomtatták, néhány tömböt pedig a műhelyben nyomtattak, mielőtt azokat a helyszínre szállították és összeszerelték. A rögzített zsaluzatot a nyomtatáskor megerősítették. Összeszerelés után a falak teherhordó elemeit betöltötték a fent említett jekatyerinburgi cementgyár által előállított betonnal, a külső kontúrt pedig a Monolit gyár habszivacs gipszbetonjával hozták szét. A tulajdonos tervei szerint az épület befejezése ezen a nyáron befejeződik, ezt követően a projektet a nyilvánosság elé tárják. Apis cor
A Spetsavia egy érdekes, ígéretes versenytárssal is rendelkezik, amelyet az irkutszki Apis Cor vállalat képvisel. Míg a Spetsavia 3D nyomtatói, a legtöbb versenytárshoz hasonlóan, rakodórendszert alkalmaznak, az Apis Cor fejlesztése egy teleszkópos manipulátor használatán alapszik a lemezjátszón. Más szavakkal, a nyomtató falakat épít maga körül, és amikor az építkezés befejeződik, daruval egy másik helyre szállítják. A kialakítást eleve a nagy mobilitás érdekében tervezték: egy hat tonnás kompakt egység könnyen elfér egy teherautóban.
Egy szokatlan 3D nyomtató képességeinek első teljes értékű bemutatása egy hónappal ezelőtt fejeződött be. Szokatlan, lekerekített alakú ház, amelynek területe 37 négyzetméter. méter egyértelműen bemutatja a 3D nyomtatás építészeti rugalmasságát. A falak felállítása kevesebb mint egy napot vett igénybe, de a teljes megkeményedése körülbelül egy hónapot vett igénybe. Ne feledje, hogy a projekt nem a legkedvezőbb időjárási körülmények között valósult meg, ennek eredményeként a tárgyat napellenző alatt kellett felállítani.
Az épület fel van szerelve hőszigeteléssel és az összes szükséges kommunikációval, de senki sem fog benne lakni, mert ezt az épületet kizárólag demonstrációs célokra szánják. A következő lépés egy nagyobb léptékű projekt: két demonstrációs ház építése Texasban, majd a helyi Sunconomy építőipari céggel együtt. WinSun
Végül a leghíresebb ipari vállalkozás a kínai WinSun vállalat. 2014-ben a sanghaji székhelyű vállalat az egész világon híressé vált, amikor tíz 3D-nyomtatott épületet épített fel egyetlen nap alatt. Valójában minden kissé szerényebbnek bizonyult: a műhelyben tömbönként nyomtatták ki a kis "dobozokat", majd szerelvények vagy kommunikáció nélkül, de üvegezéssel szerelték össze az építkezésen. Ennek ellenére elindult. Kevesebb, mint egy év múlva a kínai építők az eddigi legambiciózusabb, vagy inkább egyszerre kettővel - 1100 négyzetméter alapterülettel - különböztették meg magukat. méter.
A vállalat erőfeszítései nem maradtak észrevétlenek: 2016-ra a WinSun képviselői hatalmas szerződésekről tárgyaltak az iraki és a szaúdi arábiai hatóságokkal. Iraknak körülbelül tízezer házat kell építenie a háború alatt elpusztítottak pótlására, a szaúdiák pedig azonnali nyomtatásban érdekeltek a növekvő lakásválság megoldása érdekében. A céges szerződésekről egyelőre semmit nem tudni, de időről időre a cég emlékeztet magára, például az első megépítésére.
A „Jövő Irodája” mindössze 17 nap alatt épült fel, ide értve a kommunikációt, a berendezést és a berendezést. 250 négyzetméter alapterületű épület építése. méteren egy tizennyolc fős csapat vett részt, és csak egy kezelő vigyázott a nyomtatóra. Az építkezés befejezése után az épület a Dubai Jövő Alapítvány irodájának adott otthont. A WinSun 3D nyomtató egy portálszerkezet, amelynek méretei 36x12x6 méterek, és újrahasznosított hulladékokból, valószínűleg üvegszálból készült töltőanyagokkal készült épületkeverékeket használnak fogyóeszközként. Az építési 3D nyomtatás kilátásai
Tehát milyen lehetőségek rejlenek az épület adalék technológiában? Meg kell érteni, hogy ez nem csodaszer, nem a hagyományos építési technológiák helyettesítője, hanem hasznos kiegészítő. Az építőipari 3D nyomtatás eddigi gyakorlati alkalmazása a különféle díszítő elemek és a bonyolult formájú állandó zsaluzatok gyártásához vezet: ha a WinSun építészeti projektjei nem különösebben eredetiek, akkor az Apis Cor stupinói bemutató épülete, Rudenko spiráloszlopai és A Spetsavia 3D-nyomtatott templomi kupolái egyértelműen bizonyítják a tervezés szabadságát.
Az erősítés és a szigetelés kérdése meglehetősen egyszerűen megoldódik: a rétegek kinyomtatásával vízszintes megerősítést fektetnek, a 3D-nyomtatott zsaluzat megszilárdulása után kommunikációkat telepítenek, és a belső térfogatot további megerősítéssel, szigeteléssel töltik fel és öntenek. beton a projektnek megfelelően. A falak külső felülete csiszolt és / vagy vakolt. Ennek eredményeként jelentős megtakarítás érhető el a kivehető zsaluzatban és ami a legfontosabb a munkaerő. Ez utóbbi pont kulcsfontosságú lehet az építőipari 3D nyomtatás fejlődésének ütemében a világ különböző régióiban, mivel az ilyen automatizálás vonzereje egyenesen arányos a magas munkaerőköltséggel.
Az adalékanyag-gyártáshoz még nem léteznek teljesen automatizált technológiák, kivéve a Contour Crafting elméleti fejlesztéseit: az alapot kiönteni, valamint a vasalást, a kommunikációt és a mennyezeteket még manuálisan kell elvégezni. Másrészt semmi sem akadályozza meg ezeket a feladatokat a robotok vállára helyezni. Tehát a svájci Zürichi Műszaki Főiskola mérnökei már bemutattak egy robotot, amely képes létrehozni, az MX3D holland cég egy teljesen fémből készült projekten dolgozik, az ausztrál Fastbrick Robotics cég pedig tervez.
Ne várja meg a 3D nyomtatott felhőkarcolókat. Az elkövetkező években az épület-adalék technológiákat elsősorban dekorációs elemek és viszonylag kicsi tervezési tárgyak gyártására használják. Az alkalmazás mértéke közvetlenül függ az anyagköltségtől, a munkától és még a földrajzi elhelyezkedéstől is. Például a homok zsugorításának módszere a fókuszált napfény segítségével vonzónak bizonyulhat a sivatagi régiók építkezése szempontjából, mivel az alapanyagok közvetlenül a lábad alatt hevernek, és az energiaforrás a fejed felett lóg. Ezt a technológiát, amelyet először Markus Kaiser lengyel mérnök tesztelt, és amelyet a hazai pályán "heliolitográfiának" neveztek el, az S.A. Lavochkin, mint a regolit technológiája.
A 3Dtoday projekt vezetője, Szergej Puškin és a Capital Group fejlesztési vállalat vezérigazgatója, Mihail Khvesko az Új Gazdaság című műsorban tárgyalták a 3D nyomtatási építési technológiák jelenét és jövőjét Kirill Tokarevvel az RBC tévécsatornán.
Régóta használják különféle tárgyak gyártására. Korábban ezek apró alkatrészek, ajándéktárgyak, protézisek stb. De a tudósok úgy döntöttek, hogy nem állnak meg itt, mert az adalékanyagok gyártásának lehetőségei valóban hatalmasak, és a határokat maguk az emberek határozzák meg.
Az egyik olyan terület, amely aktívan fejlődik, a házépítés. A nyomtatott ház sok problémát képes megoldani. Ezért a világ minden tájáról érkező tudósok, mérnökök és építészek dolgoznak ezen a világon.
A házak felépítése a modern építészetben, a háziparban stb. Felmerülő számos probléma megoldására képes. Érdemes megjegyezni ezek közül a legjelentősebbeket:
Sok probléma azonban még mindig megoldásra vár. Például a tetőt továbbra is hagyományos módon építik. A befejezést, a kommunikáció lefektetését, az ablakok és ajtók beépítését a szokásos módon külön végzik. Így egy teljes értékű, kényelmes otthon létrehozása csak adalékanyagok gyártásával még nem lehetséges.
Az első ház, amellyel nyomtattak, valójában nem volt teljes ház. Ez egy pavilon, amelyet Andy Rudenko, az Egyesült Államok rendes lakója nyomtatott ki a kertjében. Tornyokat, boltíveket és más elemeket nyomtatott részenként, amelyek végül vár formájában pavilonná formálódtak.
Ezt követően sok vállalat kihasználta a tapasztalatokat, és saját fejlesztéseit bevezette a folyamatba. Irodai épület épült az Egyesült Arab Emírségekben 3D nyomtató segítségével. Az objektum már kész, csatlakozik a kommunikációhoz és használatra kész. Ez egy futurisztikus szerkezet, amely szemlélteti az adalékanyagok gyártásának az építkezésben való felhasználásának lehetőségeit.
Kínában tovább mentek - egy egész falut építettek, házakból, amelyek moduljait kinyomtatták. Ezek turistaosztályú épületek, amelyek segítségével a szegények és hajléktalanok betelepítését tervezték Sanghaj utcáiról. Amíg a falu lakatlan marad.
A 3D nyomtató segítségével létrejött a legkompaktabb hordozható otthon, amelyet magával vihet utazásokra. Ez a szerkezet olyan, mint egy sátor, de benne minden megtalálható, ami a kényelmes tartózkodáshoz szükséges. Ez a lehetőség vonzza a turistákat.
Az összes ilyen szerkezet fotói lenyűgözőek. Anyagként beton alapú keverékeket használnak. Ez egy olyan anyag, amely megfelel az M250 beton jellemzőinek. A jövőben egy új keverék használata, amely megfelel az M1000 betonminőség jellemzőinek.
Oroszország ezen a téren nem marad el a világ közösségétől. Az első adalék technológiával készült házat Jaroszlavlban építették. Ennek a szerkezetnek az alapját és a tetejét szokásos technológiák segítségével állították fel. A falak pedig teljesen 3D nyomtatásban vannak. A falazási munkához képest kevésbé munkaigényes és sokkal gyorsabb. Ez a ház teljesen kész, csatlakozik a kommunikációhoz és készen áll a beköltözésre.
A Moszkva melletti Stupinóban egy teljesen kinyomtatott spirálházat emeltek az Apis Cor 3D nyomtatóval a lehetőségek bemutatására. A 38 négyzetméteres ház építésének költsége körülbelül 600 ezer rubel volt.
A berendezés bemutatóján, amelynek videója megtekinthető, elmondták, hogy több szigetelési lehetőség lehetséges: ásványgyapot, visszatöltés szigetelő forgácsokkal és az üregek feltöltése habosított poliuretánnal. Ez utóbbi lehetőséget ígéretesnek tekintik, mivel valószínűleg a közeljövőben ugyanazzal a 3D nyomtatóval öntik a falakba.
Ez a megközelítés lehetővé teszi a falak építését 1,5-3 nap alatt, az épület területtől függően. A készülék 132 négyzetméteres területen működhet. A második emelet építéséhez pedig mennyezeteket emelnek, amelyeken a 3D nyomtató felemelkedik, amely folytatja munkáját.
Így nyugodtan kijelenthetjük, hogy az építési technológiák hamarosan fejlettebbek lesznek. És a ház valóban megfizethetővé válik!
Ma nehéz megmondani, kinek jutott eszébe elsőként egy lakóépület nyomtatása 3D nyomtatóra, de az már egyértelmű, hogy a közeljövőben a 3D nyomtatási technológia az építőipar szerves részévé válik.
A 2000-es évek elején számos független tudóscsoport elkezdte kutatni a 3D nyomtatási technológia alkalmazását az építőiparban.
Kína, USA, Egyesült Királyság és Hollandia mérnökei keményen, fáradhatatlanul dolgoztak. Nagyon lehetséges, hogy pár év múlva mindenki megvásárolhat egy 3D nyomtatót házépítéshez a kiskereskedelmi piacon. Eddig ezek csak találgatások.
Vizsgáljuk meg közelebbről a már elért eredményeket.
A Loughborough-i Brit Egyetem mérnökeinek egy csoportjának, Dr. Sungwu Lim irányításával, sikerült egy olyan egyedi cementkompozíciót létrehozni, amely bármilyen alakú nyomtatott termékeket lehetővé tesz: domború, sarokköves, ívelt, köbös.
A kutatók felhagytak a lézeres szinterelési technológia és a digitális fényfeldolgozás használatával. Ehelyett visszatértek a 3D nyomtatás eredetéhez egy kissé módosított fuzionált réteg technológiával szemben.
A továbbfejlesztett cementképletet extrudálással alkalmazzák, ami jelentősen leegyszerűsíti az építési munkát, mivel a zsaluzat szükségessége megszűnik. A kész betonfigurákat könnyű beállítani és befejezni.
A brit mérnökök kísérletei nyomot hagytak. Ötletük élénk érdeklődést váltott ki a Dél-Kaliforniai Egyetem tudósai körében. Javasolták hatalmas 3D nyomtató gépek használatát közvetlenül az építkezésen.
Jelenleg egy Contour Crafting elnevezésű projektet küldtek az Egyesült Államok Szabadalmi Hivatalának, amelynek alapján egy hatalmas nyomtató összeállítását tervezik, amely képes lesz összeszerelt házak kinyomtatására: nemcsak teherhordó falak, hanem kábelezés is. vízvezetékkel együtt.
A Shanghai WinSun Decoration Design Engineering Co nem várta meg, amíg az amerikai tervezők összeszerelik a futurisztikus autót. Ehelyett a vállalkozó szellemű mérnökök összeállították saját WinSun 3D nyomtatójukat, amely elsősorban méretével lenyűgözte a világ közösségét.
Egy 150 méter hosszú és 10 méter széles eszköz néhány óra alatt képes egy 6 méter magas épület nyomtatására. A WinSun 3D építőnyomtató üvegszálerősítésű cementet használ festékként.
A cég már a gyakorlatban is alkalmazta találmányát. Míg olcsó, bonyolult egyemeletes lakásokról beszélünk, a Shanghai WinSun túlcsordult a lelkesedéstől. A tesztminták 50% -kal olcsóbbak a vállalatnak, mint a klasszikus építési módszerek.
A tisztesség kedvéért érdemes megjegyezni, hogy a házak prototípusai, amelyeknek a csapágyfalait nyomtatóval nyomtatják, nemcsak Sanghajban jelentek meg. Az Egyesült Államokban aktívan fejlődik a lakóépületek építésére irányuló magánprojekt. Andrey Rudenko fiatal és ambiciózus mérnök vezeti.
Andrey a többiekkel ellentétben olyan nyomtató létrehozását tervezi, amely otthon nem csak előkészített építkezésen, hanem dombos terepen is képes nyomtatni. A projekt szerzője már jelentős eredményeket ért el törekvéseiben, amit ez a videó is bizonyít:
Miközben a fő projekt munkája javában zajlik, Rudenko úgy döntött, hogy bemutatja a nyilvánosság számára, mire képes a technológiája alapján összeállított nyomtató.
Ennek eredményeként egy kis rögtönzött kastély jelent meg Minnesotában, amely bizonyítja, hogy Andrey ötleteinek joga van megvalósítani:
A szlovén BetAbram cég megkezdte az építőnyomtatók sorozatgyártását. Jelenleg a szlovén gyártó termékkínálata három modellre korlátozódik - P1, P2 és P3.
A költségvetési modell "csak" 12 000 euróba fog kerülni, míg a vonal zászlóshajóit 20 000 euró áron adják el. Figyelembe véve, hogy az eszköz képes tartószerkezetek nyomtatására, költsége teljes mértékben indokolt. De ami még ennél is fontosabb, kamatokkal térül meg.
A vállalat szerint a BetAbram P1 nyomtató képes 144 négyzetméteres betonépület zsalu nélküli nyomtatására. Figyelemre méltó, hogy a készülék magassága alig több mint két méter.
Az állítható magasságú sínekre szerelt speciális platform gyorsan felemeli az extrudert a Z tengely mentén, miközben az X és Y tengely méretei korlátozottak (például a P3 nyomtatónál 16 x 9 méter).
Mi van a belső falakkal? Az összes fent leírt technológia és találmány a külső szerkezetek építésére összpontosít. De a 3D nyomtatási piacon voltak olyan vállalatok, amelyek komolyan gondolkodtak azon, hogy lakóteret rendezzenek belülről.
Például az Emerging Objects feltalált egy sópolimert olyan belső válaszfalak nyomtatására, amelyek kecsesen vizsgálják a helyiséget. A Redwood City tóból származó építési ragasztó és só kombinálásával a feltalálók olcsó, könnyű, vízálló, áttetsző anyagot nyertek.
Az első Feltörekvő Objektumok projekt egy 3D nyomtatott ház volt, kódneve 1.0. A szobák falai teljes egészében az újonnan feltalált Saltygloo anyagból készültek. Az eredmény egy nagyon szép, kecses és meglehetősen szilárd ház, amely minden üdülőterületet fel fog díszíteni.
Ronald Rael úgy döntött, hogy nem áll meg itt. A közelmúltban az Emerging Objects címû funkcionárius bejelentette, hogy modern 3D nyomtatott anyagokból tervez házat építeni.
A belső falak, mint említettük, Saltygloo-ból készülnek, míg a külső falak a Picoroco-ból, egy saját cementalapú festékből készülnek. Meg kell jegyezni, hogy minden épületelem ipari berendezésekre van nyomtatva.
Hollandia úgy döntött, hogy egy kicsit más utat választ. A Cornell Egyetem Sabin Design Lab kutatói úgy döntöttek, hogy a mai ipar nem áll készen teljes házak nyomtatására. Ehelyett a kerámia tégla nyomtatására összpontosították erőfeszítéseiket.
A tudósok úgy döntöttek, hogy megkerülik a hagyományos munkaigényes építési módszereket azáltal, hogy a hamvasztó tömböket, a fugát és a kézi munkát egy PolyBricks nevű termékre cserélik.
A Sabin Design úgy döntött, hogy eltávolodik a hagyományos ragasztóktól. A polibrick téglákat az építők által a fatermékek egymáshoz való rögzítéséhez használt klasszikus asztalos technológiák figyelembe vételével hozták létre. Más szavakkal, a téglából készült tömböket úgy tervezik meg, hogy a gravitációs erő összekapcsolja a szerkezet minden részletét.
A hordozóblokkok gyártásához egy modern, por alakú 3D nyomtatót, a ZCorp 510-et használták, amely teljes mértékben igazolta annak funkcionalitását és magas nyomtatási minőséget tanúsított.
A hadsereg a modern haladás motorja. Legalábbis sok elismert tudós gondolja így. Mint tudják, az életünkben megjelent egyedülálló technológiák nagy részét a védelmi ipar "civil" vállalkozásai adományozták.
A 3D-s építkezés azon ritka esetek egyike, amikor a védelmi ipar vállalkozásai az ős-polgári fejlesztések iránt érdeklődnek katonai célokra.
Az amerikai haditengerészet komolyan érdeklődik a konkrét nyomtatási módszerek iránt. Az amerikai Nemzeti Tudományos Alapítvány a védelmi osztályok támogatásával úgy döntött, hogy finanszírozza a Contour Crafting cég fejlesztését.
Ez csak egy dolgot jelent - a 3D nyomtatás az építőiparban határozottan megtalálta a helyét, és nagyon is lehetséges, nagyon hamar az építkezés a 3D nyomtatási technológia részévé válik, és nem fordítva!
