город Йошкар-Ола
3D печать в стороительстве
Содержание:
Повсеместное развитие аддитивного производства оказало значительное влияние на стремительно развитие функционала строительной сферы. Учёными по всему миру проводится ускоренная работа по усовершенствованию технологических методов трёхмерного проектирования. Однако, прежде чем делать какой-либо прогноз, постараемся более подробно рассмотреть 3D-технологии в строительстве.
Определение
Строительный 3D-принтер - это техническое устройство, конструирующее строительные элементы, детали, блоки домов или полноценные архитектурные сооружения из бетонной смеси. Благодаря процессу экструзии станок способен путём выдавливания слой за слоем густой массы через сопло наращивать материал по заданному алгоритму, создавая требуемый комплекс. В конечном итоге получившееся здание не уступает в качестве сооружению стандартной постройки. Данная разработка является настоящим прорывом в области поэтапного синтеза объектов. 3D-строительство домов не призвано полностью автоматизировать процесс, чтобы избавиться от потребности в человеческом труде. Задача – сократить неразумные затраты ресурсов.
Разработка
Первые попытки построить жилой объект с помощью промышленных роботов проводились 25 лет назад группой исследователей американского космического ведомства. Проект обустройства необжитых территорий других планет не принёс видимых результатов. После 2008 года признанным разработчиком технологии и законным инициатором предложения использовать 3D-принтер в строительстве является Бехрох Хошневис, профессор университета Южной Калифорнии. Позже применение контурного строительства поддерживалось шанхайской компанией WinSun и архитекторами из Голландии. Сейчас 3D-печать домов стала доступной и в России. Лидером в данной области среди российских предприятий является компания СПЕЦАВИА.
Подготовка к работе
Технология трёхмерной печати предусматривает соответствующее предварительное 3D-сканирование зданий. 3D-сканер помещений даёт максимально точные измерения, на основании которых проектируется модель будущей детали или здания. Лазерное сканирование 3D позволяет с точностью перенести в цифровой формат формы физических объектов. Следующий шаг – создание самого цифрового макета. 3D-моделирование в строительстве считается важнейшим этапом, от которого полностью зависит возведение будущего сооружения. На базе полученных значений спроектированной модели делается выбор формата принтера, выполняется монтаж его основания, а также несущих и поддерживающих установок. Общее время, затрачиваемое на проведение всех подготовительных работ, за исключением моделирования, составляет не более 30 минут.
Технические особенности
Печатный станок не имеет фиксированных габаритов, схемы устройства или способа транспортировки, так как основные характеристики определяет действующая стройка. Строительный материал подбирается под особенности конкретного станка и требуемые показатели целевого сооружения. Чаще всего применяются мелкозернистые смеси, вроде:
- чистого бетона;
- водостойкого гипса;
- смеси со стеклянным волокном;
- с геополимерами;
- с пластификатором;
- с диатомитовыми шариками.
Созданная бетонная конструкция поддерживается горизонтальным и вертикальным армопоясом, обеспечивающим необходимую устойчивость. Дом, построенный по данной технологии, способен выдержать 8-балльное землетрясение!
Преимущества и недостатки
Новый технологический метод обладает рядом достоинств. 3D-принтер для печати домов позволяет существенно сократить денежные расходы и время работы. За 24 часа станок выстроит дом в 150 кв.м! Также важно отсутствие нагревательного элемента, так как становится возможным печатать идеально ровные поверхности. К минусам относятся крупные энергозатраты на обслуживание установки и невозможность строить сооружения сложных архитектурных форм.
Трёхмерная печать широко внедряется в строительство российскими компаниями, что безусловно радует перспективой качественного развития промышленных технологий.
