От фантастики к реальности: использование 3D-принтера в домостроительстве

На чтение: 4 минуты Не хватает времени?

О возможности разработки машин, которые буквально «растят» дома, писали фантасты ещё в девятнадцатом веке. Да что говорить, ещё лет двадцать назад такая технология казалась чем-то восхитительным. А вот сегодня она уже пришла в наш обиход. Никто не удивится, увидев стройплощадку, на которой в паре работают человек и машина: оператор системы и кран с насадкой для подачи смеси для строительных работ. Тема данного материала HouseСhief.ru – использование 3D-принтера в строительстве. Мы будем беседовать не о фантастике, а о настоящем опыте в этом направлении и приведём варианты готовых объектов, а еще расскажем о возможности приобретения данного устройства.

Читайте в публикации

Что такое 3D принтер и для чего его применяют

Сегодняшние строительные технологии – самый распространенный товар, мастеров в данном деле принимают с распростёртыми объятиями, переманивая у соперников. Гонка практически космическая – кто первым выложит на рынок инновацию, тот и получит супервыгоду. В этом нет ничего удивительного, что трудолюбивые китайцы уже не просто изобрели, но и стали едва ли не массово отпускать строительные принтеры. Они показали миру, как только один аппарат за 30 дней выстроил целый поселок. Не отстают от них и прочие страны, изготовители из нашей страны тоже включились в этот бизнес и пока на их стороне явная выгода – устройство строительного принтера довольно габаритное.

Намного легче выбрать трехмерный станок в нашей стране, чем везти из-за границы с немалыми транспортными и таможенными затратами

Итак, Что такое 3D принтер и как он функционирует? Важная задача механизма состоит в последовательной послойной подаче смеси для строительных работ на площадку. ПО управляет сервоприводом, вынуждая его оставлять места для оконных и проемов двери, прокладки коммуникаций. Материалом строительства считается обыкновенный пескобетон, а еще смеси на гипсовой основе, полипропиленового волокна и геополимеров.

Работа устройства просит подготовительной подготовки площадки и проекта строения.

От обыкновенной печати 3D принтером строительный выделяется, разве что, размерами и применяемым сырьём. Раствор подается при помощи автоматизированного экструдера. Благодаря компьютерному управлению, движения головки принтера имеют отклонения, разве что, в пару миллиметров.

Как работает 3D строительный принтер: три варианта

Бетон при помощи строительного принтера наносится слоями. Для хорошей надежности конструкцию усиляют в вертикальном или горизонтальном направлении. Есть три рабочего принципа 3D принтера:

• экструдирование послойным методом – через сопло машины давится вязкая смесь из бетона с добавками;
• селективное спекание – автомат плавит рабочую смесь (песок) при помощи лазера;
• напыление – в сопле происходит перемешивание песка и клейкого состава, и полученная смесь напыляется на поверхность.

Экструдер фиксируется на подвижной основе

Конструкции 3D принтеров для домостроительства

Для выполнения задач на площадке где проходит строительство могут применяться две модели принтера: в виде крана мостового типа или в форме стрелы с манипулятором. Какую из них лучше применять решает инженер на площадке. Все может зависеть от трудности проекта.

Минусы и плюсы использования 3D-принтера в строительстве

Преимущества новой технологии заманивают современных застройщиков. Если имеется потребность в сжатые сроки и с небольшими затратами выстроить набор объектов, принтер очень необходим. Расходы уменьшаются за счёт сокращения мест для работы, ведь для этого большого 3D принтера требуется только один оператор и шофер с бетононьеркой.

И, напоследок, безоговорочным преимуществом считается значительное уменьшение времени строительства. Работы на 3D принтере могут вестись круглые сутки, ему не потребуется специализированное освещение или выходные дни.

Перед тем как вы озадачитесь приобретением строительной машины, необходимо обратить свое внимание и на её минусы:

• для строительства невозможно применять вибробетон, нужны смеси с большой скоростью высыхания и отвердевания;
• пока не разработана четкая методика усиления конструкций;
• нет возможности удалять воздух методом виброобработки, могут возникать пустоты с воздухом, что уменьшает прочность системы;
• работать 3D принтером возможно лишь при положительной температуре в сухую погоду.

Новейшие технологии и производственники принтеров для 3D печати домов

Технология Contour Crafting была изобретена иранцем Б. Хошневисом. Сейчас этот ученый продолжает собственные разработки под патронажем ВМС Соединённых Штатов и NASA. Подавляющая часть его трудов пока сохраняеться в тайне, но важный принцип известен – он заключен в нанесении смеси при помощи экструдера. Ученый работает над задачей полностью автоматизировать процесс, включая установку арматуры.

Житель Италии Энрико Дини пошёл в собственных разработках иным путём: он предлагает применять не один экструдер, а набор из сотен сопел, который фиксируется к подвижному манипулятору. Работа машины напоминает струйный принтер, он напыляет смесь песка и оксидов металлов с хлоридом магния. Технология стала называться D –Shape.

Скорость работы устройства значительно выше заменителей, но требуется время для застывания всей конструкции

Отечественный конструктор Андрей Руденко отвез своё детище, строительный принтер «СтройБот», в Америке. После нескольких попыток привлечь интерес к собственной работе, он напоследок отыскал замечательный способ прорекламировать собственный продукт – выстроил часть гостиницы для филлипинского бизнесмена. В качестве рабочей смеси он применял геополимерный бетон.

Настоящий навык производства и продаж в данной области у екатеринбургской компании «Спецавиа». Сегодня этот изготовитель из нашей страны предлагает 7 вариантов строительных принтеров разнообразного размера и назначения.

Образец работы устройства стоит на территории самого «Спецавиа» – это копия замка Винтерфелл из Игры Престолов. В этом здании размещена охрана предприятия

Соперник «Спецавиа» – иркутский концерн Apis Cor. Он оставил идею применять портальную конструкцию и сделал упор на телескопические манипуляторы, которые свободно передвигаются на поворотной площадке. Установка очень мобильна и может транспортироваться в традиционном грузовике. Её уже активно применяют для строительства домов на 3D принтере в нашей стране.

Наиболее известный изготовитель строительных машин – компания из Китая WinSun. Хошневис обвинил китайцев в краже его технологии. Если даже это так, WinSun, в отличии от иранского ученого, уже принесло эту технологии в массы. Они заключили договора по постройке жилья в разрушенных войной областях Ирака.

На данное время компания WinSun возводит строения по новой технологии по всему миру

Познавательное видео: что можно создать на 3D принтере

Строительная машина может создавать цельные объекты, например дома, или делать панели и прочие строительные материалы. Отчетливый пример как работает 3D принтер в данном видео:

Варианты 3D печати домов в фотографиях

Чтобы полнее вообразить для себя процесс и результат, рекомендуем вам увидеть, как смотрятся дома, напечатанные на 3D принтере в маленькой галерее фотографий: