2 причины, почему строительный 3D принтер должен вас здорово заинтересовать. 3D принтер бетоном


Чем интересен и привлекателен строительный 3D принтер

Содержание статьи

Строительный 3D принтер интересен сам по себе, о нем много говорят и пишут. О нем хотим поговорить и мы. Наш сайт предназначен не для теоретиков. Он предназначен для людей, у которых есть умелые руки и умная смекалистая голова. Именно для таких людей данное устройство представляет особый интерес. Для этого есть две весомые причины:

  • 3D принтер дает возможность возвести свой дом за небольшие деньги и в очень короткие сроки;
  • он может стать основой очень успешного и прибыльного бизнеса.

Мы не намерены утомлять вас длинной писаниной. Цель нашей статьи состоит в том, чтобы кратко и буквально на пальцах объяснить, почему вам стоит задуматься об этом устройстве, а может быть даже и приобрести его.

Видео без глянца: русский парень печатает свой дом. А почему бы и вам не последовать его примеру?

Посмотрев это видео, вы убедитесь в том, что 3D принтер пришел уже и в Россию. В этом видеоматериале нет никакого глянца и напускной красоты, но есть главное – впечатляющая правда и достоверность.

Как вы увидели, простой русский парень, не суетясь, спокойно печатает свой дом. А может быть и вам стоит таким же образом возвести дом для своей семьи? А почему бы после этого и не начать печатать дома на заказ?

Что такое строительный 3D принтер и что необходимо для его работы

Конструктивное исполнение такого принтера может быть совершенно различным и даже очень простым типа брандспойта с сервоприводами. Основное состоит в том, чтобы механизм подавал строительный материал и производил его укладку на необходимой высоте.

Строительный 3D принтер

Работой таких устройств управляет специально разработанное программное обеспечение, а ввод исходных данных в него производится в течение получаса.

Практически любой строительный 3D принтер способен работать со следующими материалами:

  • чистый бетон и пескобетон;
  • водостойкие разновидности гипса, используемые при выполнении облицовочных операций;
  • смеси, содержащие стекло- и фиброволокно, геополимеры и пластификаторы;
  • противоморозные смеси и т.д.

Как строятся дома с помощью 3D принтеров

Во время возведения дома нанесение бетона производится послойно. Для упрочнения конструкции производится ее армирование, которое может быть как вертикальным, так и горизонтальным. Укладка горизонтального армпояса производится между слоями, вертикальную арматуру устанавливают по окончании затвердевания состава, а затем заливают бетоном.

Чтобы больше узнать о применяемой в строительстве арматуре, вы можете почитать вот эту статью.

послойность укладки бетона

Большинство моделей 3D принтеров предназначено для работы в закрытых помещениях. В этом случае напечатанные ими элементы доставляются на стройплощадку. Мобильные же устройства, как вы это видели в приведенном выше видеоматериале, способны работать прямо стройке.

Примечателен тот факт, что расход материалов, в сравнении с традиционно используемой технологией, уменьшается порой до 50%.

Интересные примеры 3D строительства

Очень интересные здания «печатают» китайские строители. Используемые ими устройства позволяют строить быстрее на 50% с большой экономией трудозатрат (порядка 80%) и материалов (около 60%).

3D принтер: использование в Китае

Конструкции, возводимые таким способом, имеются во многих странах мира, причем они могут быть как бетонными, так и отлитыми из других материалов.

Мост в Испании

Кабина для отдыха

Данная технология используется и в России. Так, работающая в нашей стране компания Apis Cor возвела жилой дом площадью 38 м2 всего лишь за одни сутки. Его стоимость составила порядка 10 тыс. долларов.

3D принтер: жилой дом

Естественно, что для возведения всех приведенных выше конструкций используются 3D принтеры довольно больших размеров. При возведении же небольших домов вполне можно обойтись достаточно простыми в использовании и доступными в ценовом отношении машинами такими, как на видео, которое вы посмотрели ранее.

Почему строительный 3D принтер может стать основой успешного бизнеса

Причин тому довольно много. Основные же из них сводятся к следующему:

Высокая скорость строительства

Современные строительные принтеры способны работать со скоростью 7-10 м2/мин, а в Китае уже работают машины, скорость «печатания» которых превосходит 50 м2/мин. Такие возможности позволяют соорудить дом размером в 200 м2 в течение всего лишь пары часов.

Низкая стоимость «напечатанных» домов

Типовой дом размером около 100 м2 можно возвести тысячи за три долларов. Для сравнения: если такой же дом строить из кирпича, его стоимость будет раза в два выше. При этом полностью готовый напечатанный дом можно продать за 15-20 тысяч.

Ценовая доступность 3D принтеров

Самыми дешевыми являются 3D принтеры китайского производства. Чуть дороже стоят изделия ЗАО «Спецавиа», работающего в Ярославле и являющегося лидером на российском рынке. В зависимости от назначения и конструкции, механизмы от этого ярославского производителя могут обойтись в 8,5-29 тыс. долларов.

Окупаемость

Те люди, которые уже приобрели строительный 3D принтер и начали заниматься этим бизнесом, посчитали, что их ежемесячная прибыль составляет 3-4 тыс. долларов. Это гарантирует окупаемость их вложений в течение полутора лет.

Итак, в нашей статье мы рассказали вам, чем привлекателен строительный 3D принтер. Мы поведали вам, как он работает, насколько быстро возводит дома, сколько стоит и как с его помощью можно неплохо заработать. Дело теперь за вами. Взвесьте все прочитанное, найдите более подробную информацию и подумайте, не стоит ли и вам обзавестись собственным печатающим устройством, чтобы порадовать свою семью новым домом и чтобы затем неплохо зарабатывать, делая свою семью еще более счастливой.

P.S.

Среди наших читателей, наверняка, имеются специалисты, глубже знающие тонкости данного вопроса. Будем рады и признательны, если вы оставите в своих комментариях какие-то исправления и уточнения.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сергей Минеев Я вкладываю в написанные мной материалы всю свою душу и все свои знания в надежде, что это будет полезно посетителям нашего сайта. Буду очень признателен всем, кто решит написать свое мнение о моей работе, свои замечания и предложения в форме для комментариев, имеющейся после каждой из опубликованных мной статей. Всего опубликовано статей: 246.

www.allremont59.ru

Строительный 3Д-принтер. Новая технология строительства домов

Связь строительной отрасли с компьютерными технологиями формируется годами и в наши дни польза от нее очевидна для специалистов разных направлений. Главным образом используются средства виртуального моделирования, позволяющие с высокой точностью разрабатывать архитектурные и дизайнерские проекты. Но этим не ограничивается потенциал новых технологий. Не так давно началась популяризация принтеров с трехмерной печатью, которые работают на основе тех же проектных решений с виртуальными компонентами. Продолжением концепции стал строительный 3D-принтер. В России данную идею осваивает Андрей Руденко, предлагая быстрый способ возведения стен и некоторых инженерных конструкций. Также подобные технологии развиваются в Китае, Голландии и США.

Общий технологический процесс

строительный 3д принтер

В целом процесс повторяет традиционное строительство. Работы также начинаются с разработки общей концепции здания, составления проектного решения и подбора материалов. Начальные этапы строительства могут предусматривать также использование компьютерного моделирования – в любом случае непосредственные монтажные мероприятия будут задействовать мощности вычислительных машин.

Далее формируется бетонная смесь, на основе которой будут выкладываться стены. Собственно, первые модели строительных принтеров могли выполнять лишь односложные задачи по укладке стеновых конструкций. В современных аппаратах предусматривается не только возможность устраивать различные по конфигурации сооружения, но также дополнять этапы строительства изоляционными и облицовочными работами. Конечно, о сооружении полноценных завершенных объектов речь пока не идет, однако, производители оборудования стремятся к идее строительства, не предполагающего постобработку.

Техника строительства

3d принтер для строительства домов

В технологическом плане данный метод схож с работой обычных принтеров для трехмерной печати. Только в традиционном варианте предполагается формирование небольших по размеру предметов из специальных масс на основе пластиков и полимеров. В случае со строительными аппаратами есть два принципиальных отличия. Во-первых, это размеры принтера. В зависимости от версии и особенностей технологического процесса он может соответствовать по габаритам и автокрану, и небольшому грузовику. Во-вторых, строительный 3Д-принтер использует в качестве рабочей массы бетонный раствор. Подача смеси осуществляется также через специальный экструдер, работающий в автоматическом режиме.

Высокая точность выполнения операций, к слову, определяется как раз четким позиционированием головки принтера. Таким образом, можно осуществлять укладку фундамента, стен, перекрытий, лестничных и других конструкций. В зависимости от модели принтера могут выполняться мелкие проемы, инженерные отверстия и коммуникационные ниши. В отдельных случаях строительный 3Д-принтер позволяет формировать специальные отверстия для дальнейшего внедрения арматурных стержней.

Особенности китайского 3Д-строительства

Китайские разработчики являются первопроходцами в этом направлении строительства. Они создали технологию, согласно которой можно за сутки возвести дом. Другое дело, что строение будет бюджетным и с присущими данной категории недостатками дешевого жилья. В качестве основы для строительной массы в данном случае используется не только бетонная смесь, но и экологически чистые промышленные отходы. Такое решение обусловлено стремлением к удешевлению процесса.

Кроме того, 3 Д-строительство по китайской технологии предусматривает включение в основной состав массы стекловолокна. Это значительно повышает качество результата, поскольку облегченная композитная арматура не только выигрывает у традиционного металла по ряду прочностных показателей и массе, но и упрощает процесс монтажа. Причем в случае с принтером используется измельченное стекловолокно в самой массе, что избавляет конструкцию от недостатков, возникающих при внедрении металлической арматуры в готовые проемы.

технология строительство домов

Голландская технология

Голландские инженеры осваивают несколько другие направлений продвижения концепции строительного принтера. Они ориентируются не на укладку смесей как таковую, а на изготовление стройматериалов и конструкций. Довольно успешным стало производство керамического кирпича, который выпускается через экструдер из массы шлакоблока.

Низкая стоимость сырья и минимальные затраты на само изготовление материала делает эту технологию финансово оправданной. Но и процесс сооружения домов не остался без внимания. Дело в том, что 3D-принтер для строительства домов выпускает блоки с конической формой, которая избавляет рабочих от необходимости использовать связующие смеси. Также некоторые компании осваивают каркасное возведение зданий. В этом случае принтер печатает полноценные монтажные панели, из которых в дальнейшем формируются домкомплекты.

Серийное производство принтеров

Пока создатели строительных принтеров не решаются на полноценное представление своей продукции на рынке. строительный 3д принтер ценаХотя попытки такие, безусловно, есть. Достаточно отметить модель BetAbram и отечественные разработки предприятия «СпецАвиа». При этом аппараты, доступные широкому кругу потребителей, можно разделить на два класса. Это крупногабаритный строительный 3Д-принтер, который практически не имеет ограничений по сооружению типовых зданий с точки зрения размеров, а также небольшие устройства, входящие в рельсовые комплексы. Второй вариант более доступен в плане финансов и позволяет изменять конструкцию в зависимости от требований к строительным задачам.

Дополнительный опционал

Процесс строительства в классическом понимании предусматривает выполнение множества операций. Это не только укладка стен, установка перегородок и монтаж конструкции под кровлю, но и облицовочные работы, прокладка коммуникаций и обустройство проемов. Почти во всех современных версиях 3D принтер для строительства домов позволяет осуществлять укладку бетонной смеси. Однако для других операций производители предусматривают вспомогательные устройства. Например, для монтажных мероприятий на той же крыше предлагается гидроподъемник, а в осуществлении отделочных работ можно использовать мойку высокого давления.

Предусматривается в некоторых версиях и улучшение базовых возможностей оборудования. К примеру, растворная мешалка избавляет пользователя от самостоятельного приготовления бетонной смеси. На ней можно создать оптимальную массу с характеристиками, которые предусматривает технология. Строительство домов с помощью принтера также требует специального энергообеспечения. Для организации этой части разработчики предлагают вводную проводку и электрошкафы питания.

Преимущества строительных принтеров

этапы строительства

Строительство по новой технологии целесообразно использовать лишь в некоторых направлениях. В частности, отмечается высокое качество при укладке монолитных конструкций. Создание фундаментной основы, к примеру, заметно превосходит по скорости и эксплуатационным свойствам традиционные техники. Отдельные разработки касаются именно замены вибропрессования бетонной массы, так как автоматизация строительства в виде точного послойного формирования стяжки исключает образование воздушных пустот. По большому счету, такие принтеры повышают скорость процесса и оптимизируют логистические операции, чем и привлекают крупные компании.

Недостатки строительных принтеров

3 д строительство

Даже в современных исполнениях строительное печатающее оборудование не способно обеспечивать полный цикл монтажных и ремонтных операций. Несмотря на желание производителей и технологов приближать реальность исключения необходимости постстроительства, эта идея пока еще очень далека. Кроме того, практика показывает, что и в нынешнем виде технология (строительство домов путем 3Д-печати) проигрывает квалифицированному ручному труду. Выполнение стяжки не менее качественно производит опытная бригада строителей. Относится это и к традиционной кладке стен. Впрочем, по скорости выполнения операций и точности все же выигрывает принтер.

Вопрос цены

Одним из главных факторов, который сдерживает распространение такой техники, является стоимость. И все же в специализированных областях наблюдается немалый спрос на строительный 3Д-принтер. Цена серийного оборудования начального уровня составляет порядка 700-800 тыс. руб. За эту сумму можно рассчитывать на ограниченный функционал, которого, тем не менее, хватит на качественное выполнение бетонных покрытий, создание стен и фундаментов. Сложные технологические операции подобные устройства не потянут.

Агрегаты, которые способны возводить полностью каркасную основу домов пользуются большим распространением, но и стоят недешево. Как правило, это массивный строительный 3Д-принтер, цена которого составляет в среднем 2-3 млн. При этом надо учитывать, что и материалы в виде рабочих смесей потребуются специальные – тоже по немаленьким ценам.

Заключение

строительный 3d принтер в россии

При всех недостатках специалисты отмечают перспективность данного направления строительных технологий. На этом этапе еще рано говорить об экономической целесообразности внедрения подобных разработок на рынок с расчетом на коммерческий успех. И дело не только в том, что строительный 3Д-принтер дорого стоит, и свои лучшие качества проявляет лишь в отдельных работах. Как правило, возможности такого оборудования оказываются неконкурентными при сравнении с традиционной ручной силой. Единственное очевидное преимущество, оправдывающее использование такой техники, заключается в высокой скорости строительства. Но, опять же, эта сфера развивается всего несколько лет, и не исключено, что уже в скором будущем разработчики сделают новый шаг в продвижении строительной печати.

fb.ru

Cухая строительная смесь для аддитивной технологии (3d-печати)

Cухая строительная смесь для аддитивной технологии (3d-печати): постановка задачи

С.А. Удодов

Человечество в своем развитии уверенно входит в шестой технологический уклад, важной составной частью которого станут аддитивные технологии, т.е. создание пространственных объектов послойным добавлением материала. Технология создания трехмерных объектов при помощи наращивания материала начинает активно развиваться с восьмидесятых годов прошлого века, и на начальном этапе носит название «быстрое прототипирование».

Родоначальником отрасли считается Чарлз Халл, основатель компании 3D Systems, который еще в 1986 г. собрал первый стереолитографический 3D-принтер. Это дало толчок развитию «аддитивного производства» — процесса создания объекта в трехмерном измерении на основе цифровой многомерной модели.

Аддитивные технологии

Аддитивные технологии (АМ – Additive Manufakturing) достаточно длительный период развивались медленно и настоящий прорыв отмечают примерно с 2010 г. АМ-технологии нашли применение во многих отраслях: машиностроении, биотехнологии, медицине, энергетическом комплексе, геоинформационных системах, оборонно-промышленный комплекс, промышленности, строительстве и т.д. За последние 5 лет динамика роста АМ-технологий составляет 27%. Мировой рынок их в 2013 г. составил порядка $3,8 млрд. Первое место в этой области принадлежит США, затем идут Япония, Германия, Китай и т.д.

Россия по объемам внедрения этой технлогии делит с Турцией 11 место в мире. К сожалению, на государственном уровне пока нет четкого понимания необходимости поддержки и развития АМ-технологий. Тем не менее, отдельные российские ученые, исследователи, инициативные группы и отдельные чиновники уже говорят о необходимости более пристального внимания к данной сфере. Так, зампредседателя правительства РФ Д.О. Рогозин отметил, что аддитивые технологии — это одна из сфер, где Россия имеет шансы идти, никого не догоняя.

Преимущества аддитивных технологий

Благодаря универсальности принципов аддитивных технологий они уверенно вошли и в строительную отрасль. Это не удивительно, поскольку внедрение данной технологии в строительстве дает ряд преимуществ:

  • минимальная численность обслуживающего персонала, как следствие – пониженная травмоопасность при строительстве;
  • количество отходов минимально — снижается нагрузка на окружающую среду, повышается экология строительства;
  • повышается архитектурная выразительность конструкций, понятие трудоемкости выполнения отдельных элементов становится неактуальным;
  • объемная конструкция имеет повышенную монолитность за счет непрерывного нанесения слоя за слоем;
  • высокая скорость возведения конструкций (китайской компанией WinSun возведено с помощью 3D-принтера 10 одноэтажных домов каждый площадью 200 м2 за сутки).

Для успешного применения АМ-технологии в строительстве необходимо применять последние достижения в трех основных областях: информационные технологии (программное обеспечение процесса), машиностроение и автоматизация (конструкция, узлы и агрегаты самого 3D-принтера) и материаловедческая (рецептура и свойства материала, в данном случае – бетона, из которого будет возведен будущий объект).

На сегодняшний день многие вопросы в первых двух областях уже решены благодаря тому, что они являются общими для всех 3D-принтеров, в какой бы области он ни применялся. Учитывая почти тридцатилетнюю историю развития АМ-технологий в этой части многие вопросы уже решены.

Применение 3D-принтера для возведения реальных зданий и сооружений

Иная картина открывается, когда речь заходит о применении 3D-принтера для возведения реальных зданий и сооружений и необходимости применения таких специальных мелкозернистых бетонов, которые бы обеспечивали безопасность эксплуатации зданий, их прочность и долговечность.

В части рецептурного обеспечения аддитивной технологии в строительстве на сегодняшний день наблюдается серьезный пробел. При ближайшем рассмотрении вопрос создания мелкозернистых бетонов, которые бы отвечали всем строгим требованиям, оказывается не простым.

Именно поэтому в рамках Международного союза лабораторий и экспертов в области испытаний строительных материалов, систем и конструкций RILEM функционировал отдельный технический комитет, объединяющий два десятка специалистов из разных стран мира, занимающийся вопросами разработки рецептуры и исследования свойств бетонов для 3D-технологии.

Необходимость серьезных исследований в области материаловедения

Необходимость серьезных исследований в области материаловедения подтверждается мнением ряда авторов. В нашей стране вопросами разработки состава бетона для аддитивной технологии в строительстве занимаются исследователи, ученые, а также отдельные специалисты и энтузиасты.

Так, вопросами оптимизации составов высокопрочных мелкозернистых бетонов, в том числе, для 3D-бетонирования, занимается профессор Пензенского государственного университета архитектуры и строительства Калашников В.И. Ряд инициативных групп и компаний, работающих в области 3D-печати в строительстве, предлагают собственные рецептуры.

Необходим комплексный подход к разработке рецептуры мелкозернистого бетона на научной основе

Тем не менее, в большинстве случаев операторы 3D-принтеров пытаются использовать существующие сухие строительные смеси. Эти смеси могут иметь различное первоначальное назначение – от клеевых составов до штукатурок, но совершенно очевидно, что они не обеспечат весь комплекс требуемых свойств ввиду иного назначения. Для широкого и уверенного внедрения технологии в практику строительства необходим комплексный подход к разработке рецептуры мелкозернистого бетона на научной основе.

Для разработки состава сухой строительной смеси для строительного 3D-принтера и уточнения задачи исследования необходимо определиться с требованиями, которые должны предъявляться такому бетону как на стадии смеси, так и в затвердевшем состоянии. При этом можно условно выделить типовые требования и требования, обусловленные особенностями технологии (табл. 1).

Таблица 1 – Общие требования к составам мелкозернистого бетона для строительного 3D-принтера

Вконтакте

Facebook

Twitter

xn--p1acdn.xn--p1ai

3D-принтер для строительства - архитектор Я.В.А.

Сегодня 3D печать вызывает самый живой интерес общественности. За достаточно короткий промежуток времени, прошедший с момента появления первых 3D-принтеров, люди научились печатать посуду, одежду, игрушки, расходные материалы для принтеров и сами принтеры, машины, и даже человеческие органы и ткани. Следующим шагом на пути развития технологии 3D-печати стала печать строительных конструкций и жилых домов.

Группа учёных под руководством доктора Сунгву Лима (Sungwoo Lim) из британского Университета Лафборо (Loughborough University) разрабатывает новые подходы к применению 3D-печати в строительстве. Проект финансируется из средств Исследовательского совета инженерных и физических наук (EPSRC) при Исследовательском центре по Инновациям в промышленности и строительстве Университета Лафборо.

Учёные, задействовав технологию 3D-печати и усовершенствованную формулу цемента, научились печатать как небольшие конструкции типа цветочниц, вазонов, лавочек и строительных блоков, так и полноразмерные конструкции для строительства. Новая технология обеспечивает полную свободу творчества при проектировании зданий, которые отныне могут иметь любые формы и линии: изогнутые, выпуклые, кубические, краеугольные и т.д. 

Не так давно исследователи продемонстрировали конструкцию под названием «Чудесная скамейка» размером 1х2х0,8 м. Прочность материала, изготовленного для печати 3D-скамейки, составила 95 % от прочности бетона. Фотография полученной конструкции представлена на рисунке 1.

3D-скамейка, напечатанная строительным 3D-принтером

Рис. 1. «Чудесная скамейка», напечатанная строительным 3D-принтером

Строительный 3D принтер в своей работе использует технологию экструдирования, при которой каждый новый слой строительного материала выдавливается из принтера поверх предыдущего слоя. О высоком разрешении печати в данном случае говорить не приходится, да это и не критично для строительства, так как бетон легко поддаётся последующей обработке и отделке. Зато 3D-печать позволяет получить уникальные бетонные формы без опалубки, существенно сократив при этом затраты живого труда и время сдачи объекта.

Чтобы конструкция получилась прочной и гладкой, учёные решили использовать вместо обычной печати многослойную. В результате была создана первая в мире пустотелая панель с двойными закруглёнными контурами. Учёные изготовили и другие конструкции, которые можно с успехом использовать для строительства (рисунок 2).

Пустотелая панель с двойными изогнутыми контурами

Рис. 2. Пустотелая панель с двойными изогнутыми контурами

Разработчики уверены, что технологии 3D-печати уготовано большое будущее. В ближайшее время планируется заменить 3-осную систему роботизированной руки на 7-осную, увеличив тем самым скорость печати, качество готовых конструкций и обеспечив возможность запечатывания больших объектов.

Ещё один проект, связанный с использованием строительных 3D-принтеров, разработала группа учёных из Южно-Калифорнийского университета под руководством профессора Берока Кошневиса (Behrokh Khoshnevis). Идея, положенная в основу проекта, проста и понятна. Авторы предлагают установить на строительную площадку гигантский 3D-принтер, подключив к нему компьютер с особым программным обеспечением. После этого остаётся лишь обеспечить непрерывную подачу на 3D-принтер бетона. По команде оператора 3D-принтер будет заливать фундамент будущего здания, формировать его стены. Бригаде строителей останется лишь контролировать процесс 3D-печати и укладывать плиты перекрытия на разных стадиях возведения здания.

Макет 3D-принтера для печати зданий и сооружений показан на рисунке 3.

Макет 3D-принтера

Рис. 3. Макет 3D-принтера для печати зданий и сооружений

Применение строительных 3D-принтеров повысит точность возведения зданий и многократно сократит сроки их сдачи. Автоматизация ручного труда позволит сократить численность строительных рабочих и минимизировать риск производственных травм.

Строительный 3D принтер для печати бетоном в сложенном состоянии

3D принтер для печати бетоном в сложенном состоянии

Строительный 3D принтер для печати бетоном 3D принтер для печати бетоном на строительной площадке

Строительный 3D принтер возводит строительные конструкции

3D принтер возводит из бетона строительные конструкции

Рис. 4. Визуализированная модель строительного 3D-принтера

Технология 3D-печати зданий и сооружений, предложенная  группой учёных из Южно-Калифорнийского университета, была названа Contour Crafting, она включает в себя огромный 3D-принтер, который устанавливается над местом строительства дома. Принтер возводит стены, накладывая друг на друга многочисленные слои бетона, на ходу добавляя проводку и сантехнику. В итоге получается готовое здание, только без дверей и окон. Принтер может также красить стены и укладывать плитку. Таким образом, принтер способен выполнить до 90 % операций, связанных с возвещением зданий.

А вот так работает прототип 3D-принтера для печати бетоном (рисунок 5).

Строительный 3D-принтер печатает бетоном строительную конструкциюСтроительный 3D-принтер печатает бетоном строительную конструкцию

Строительный 3D-принтер печатает бетоном строительную конструкциюСтроительный 3D-принтер печатает бетоном строительную конструкцию

Рис. 5. 3D принтер печатает бетоном строительную конструкцию

3D-принтер с системой Contour Crafting был разработан специально для строительства бюджетного жилья. Однако со временем он может быть модифицирован для строительства более дорогого жилья класса «Люкс», а также для более объёмных нежилых помещений.

На данном этапе развития технологии 3D-печати планируется строить дома общей площадью до 230 кв.м не более чем за 20 часов.

Применение 3D-принтеров в строительстве позволит отойти от традиционных форм зданий и создавать дома неправильной формы, с изогнутыми контурами и линиями (рисунок 6).

Дом, который можно напечатать при помощи 3D-принтера

Рис. 6. Дом с изогнутыми линиями, который можно напечатать при помощи 3D-принтера

При помощи 3D-печати можно возводить роскошные креативные дома с уникальными элементами конструкций. Представьте себе нечто эстетически совершенное и при этом выстроенное всего за несколько часов без потенциальной опасности для строителей.

3D печать бетоном будет также полезна для строительства домов в местностях, пострадавших от стихийных бедствий, в бедных развивающихся странах и во всех других случаях, когда требуется за короткое время обеспечить жильём большое количество людей.

В настоящее время концепция строительства зданий при помощи 3D-принтеров уже заинтересовала несколько крупных строительных компаний, которые готовы использовать данную технологию на практике. Нет никаких сомнений, что в ближайшем будущем использование 3D-принтеров в строительстве станет реальностью. По самым смелым замыслам 3D-принтеры можно будет использовать не только для строительства небольших коттеджей, но и для возведения небоскрёбов.

www.freeapx.com

3d принтер в строительстве малоэтажных домов, реально ли? | Бетон и строительные технологии

admin 15.01.2016

3d принтер в строительстве

 

 

Я вас приветствую коллеги и постоянные посетители моего сайта о бетоне и строительных технологиях, сегодня продолжим тему 3d принтер в строительстве, начало смотрите по этой ссылке.

Коротко напомню, в предыдущей статье я рассказывал о том, что такое 3d принтер в строительстве, его возможности и преимущества в некоторых направлениях.

На фото выше показан малоэтажный дом напечатанный по этой технологии.

И в общем мы говорили о позитивных моментах применения это распиаренной технологии.

Сегодня же мы более детально рассмотрим возможно ли применение технологии 3d принтер в строительстве в более широком плане.

А вот здесь нас поджидают «подводные камни», как говорится «начали за здравие, а закончим за упокой».

Нет мы ни в коем случае не будем «хоронить» эту идею, а рассмотрим все объективно.

Для широкого и целевого применения эта технология пока явно не готова.

Хотя сами 3d принтеры для широкого применения в строительстве (так себя позиционируют производители) уже производят и в России, можете сами посмотреть по этой ссылке

 http://www.specavia.pro

Кстати можете посмотреть и видео. в нем они рекламируют свою технологию.

Очень интересная реклама под этим видео, показываю скрин

 

 

Комментарии излишни, как в видео так и в комментариях лавочки, да ландшафтный дизайн

 

3d принтер в строительстве малоэтажек — проблемы применения

 

Применять 3d принтер в строительстве причем масштабно, я бы пока поостерегся.

Причин здесь несколько и вот только некоторые из них:

  1. Нет пока нормативной базы применения технологии 3d принтер в строительстве для производства к примеру жилых и административных объектов;
  2. Применяя 3d принтер в строительстве даже малобюджетного но массового жилья мы сталкиваемся со взаимоисключающими факторами;
  3. Нужна высокая подвижность бетонной смеси, причем на мелком заполнителе, чтобы ее можно было подавать ч/з героторный насос, быстрая схватываемость и сохраняемость не менее 30 – 40 минут;
  4. Технологи меня поймут, совместить это все воедино, довольно проблематично, сложно и очень дорого;
  5. Мои даже приблизительные подсчеты показывают, что хорошая бетонная смесь на мелком заполнителе для 3d принтера в строительстве будет стоить как минимум в 3 раза дороже чем стандартная бет смесь того же класса и той же подвижности;
  6. Эту технологию нужно применять именно на одном участке, в массовом строительстве, так как такой 3d принтер очень сложно перемещать часто на другой участок;
  7. 3d принтер можно применять при температуре окружающей среды не менее +15град по Цельсию;
  8. Желательно строить дома не выше 2х этажей, стены выложенные из 3d бетона как правило рассчитываются на самонесущую нагрузку;
  9. Очень сложно производить армирование конструкций, а вертикальное армирование, на мой взгляд вообще невозможно.

На фото ниже посмотрите фото домов и сооружений построенных Китайскими предпринимателями с используя 3d принтер в строительстве, на мой взгляд оставляет желать лучщего.

 

3d принтер в строительстве

 

Все, что я изложил выше, это по сути мое субъективное мнение, ниже я приведу скрины, в которых изложено в деталях негативные нюансы по этой технологии.

Причем выводы сделали строители, которые потратили немало средств и времени на эти эксперименты.

Взято со строительного форума.

 

 

 

Как видите, наши мнения по этой технологии во многом совпадают.

В заключении, хочется сказать, не подумайте, что я какой то «Ретроград или бюрократ» и не воспринимаю ничего нового.

Просто технология 3d принтер в строительстве требует серьезных исследований и соответственно больших капиталовложений для ее усовершенствования.

Вот тогда мы с вами начнем печатать дома по этой технологии как «горячие пирожки».

Хотелось бы услышать ваше мнение по этому важному вопросу.

Пишите, обсудим, глядишь совместными усилиями и приблизим тот день, когда эта технология станет не игрушкой, а реальным делом.

Посмотрите другие интересные публикации по строительным технологиям на моем сайте.

Желаю успехов, Н. Пастухов.

 

 

Рекомендую прочесть похожие посты!

www.helpbeton.ru

3D-принтеры в строительстве – миф или реальность

разработки 3дВ настоящее время появилось много информации о 3D-принтерах, способных печатать объемные объекты. Но в нашей стране большая часть населения не воспринимает эти публикации всерьез. Возможно, это происходит потому, что мы хорошо осведомлены с какой черепашьей скоростью у нас внедряются новые разработки.

Но так происходит не во всем мире. Уже сейчас 3D-принтеры широко используются для печати отдельных объемных деталей для разных отраслей промышленности. И, конечно же, их возможности не могли пройти мимо архитекторов и строителей.

Высказанная впервые, идея печати готовых зданий практически всем показалась бредовой. Но как только начались работы в этом направлении и идея начала обретать материальное воплощение, степень скептицизма резко пошла на убыль.

Разработка новых технологий 3D-печати крупных объектов

трудности печатиРабота в этом направлении ведется сразу в нескольких странах6 Великобритании, США, Нидерландах.

Трудность печати крупных объектов заключается не столько в отсутствии оборудования, сколько в необходимости разработки соответствующих смесей, которые можно использовать для строительства т технологий, способных заменить традиционное строительство без потери прочности возводимых зданий.

На данный момент необходимо решить три основных задачи 3D- билдинга:

что необходимо решить

  1. Существующие модели 3D-принтеров в качестве строительного материала основном используют бетонную смесь, которая методом экструзии выкладывается горизонтально на ранее выложенный принтером слой.Пока нет такого 3D-принтера, который бы предусматривал самостоятельное автоматическое армирование конструкции. И, если укладку горизонтальной арматуры еще можно осуществить вручную, то о вертикальном армировании пока приходится только мечтать.Проблема в том, что как бы ни была хороша бетонная смесь, без арматуры построенная из нее конструкция долго не прослужит. Были идеи использовать для строительства вместо бетона АБС-пластик, который гораздо прочнее, но вопрос уперся в деньги – пластик примерно в 30 раз дороже бетона.
  2. При изготовлении бетонных конструкций традиционным способом для повышения прочности конструкций всегда используется метод виброусадки бетонной смеси, который позволяет удалить из тела конструкции пустоты, поры и воздух. В конечном итоге прочность конструкции во многом зависит от качества проведения этой процедуры.Технология же 3D-строительства не может использовать вибрацию как метод уплотнения бетонной смеси, так как в ней не предусмотрено использование опалубки. Если же повергать вибрации только что уложенную принтером бетонную смесь, то вся конструкция просто потеряет форму и расползется.
  3. Какой метод 3D-строительства вообще более целесообразен? Стоит ли ломать голову над тем, чтобы полностью автоматизировать все процессы, исключив человеческий труд?

В связи с этим предлагается 3 основных варианта, выгоду применения которых еще предстоит просчитать:

просчет выгоды

  • Супер-сложный 3D-билдер и один оператор, работающий с ним. Предположительный срок возведения дома – 1 день.
  • Сложный 3D-билдер и небольшая бригада работников (2-3 человека), которые решают несвойственные технике задачи (сложные формы здания, нестандартные решения стен и перекрытий). Предположительный срок постройки дома – 1-2 дня.
  • Более простой и недорогой 3D-билдер и довольно многочисленная бригада рабочих (5 – 10 человек), решающая все несвойственные ему задачи. Предположительный срок постройки дома 2 – 3 дня.

Использование технологии в разных странах

современные технологииВ настоящее время в различных странах множество инженеров пытаются решить все вышеизложенные проблемы. К примеру, ученые из британского университета Loughborough University создали уникальный по свойствам цементный состав, использование которого позволяет печатать изделия практически любых форм: кубических, выпуклых, изогнутых, креугольных.

Эта технология позволяет создавать как небольшие конструкции вроде строительных блоков , вазонов, скамеек, так и крупные строительные конструкции. Получившиеся бетонные фигуры легко поддаются необходимой корректирующей обработке и отделке.

Для увеличения прочности конструкции инженеры используют многослойную печать.

опыт разных странУченые из Южнокалифорнийского университета, вдохновленные британским опытом, предлагают создавать огромные принтеры для печати прямо на строительной площадке. Они создали проект под названием Contour Crafting, основой которого является использование просто громадного 3D-принтера, который будут собирать на строительной площадке и использовать не только для печати несущих конструкций, но и для создания канализации и электропроводки.

Если в Британии и Америке пока еще ведутся опыты, то шанхайская компания Shanghai WinSun уже создали и собрали собственный 3D-принтер гигантских размеров (150*10 м), с помощью которого можно создавать здания высотой до 6 м.Строительным материалом здесь служит цемент, смешанный со стекловолокном, выполняющим роль арматуры.

Правда, пока это оборудование используется для печати одноэтажных домов несложной формы. Причем строительство таких домиков обходится вполовину дешевле, чем построенных традиционным способом. Это позволит даже не слишком обеспеченным людям приобретать собственное жилье.

Производство строительных принтеров

Пока на рынке не слишком много производителей 3D-принтеров для строительства. Одним из них является компания из Словении BetAbram, которая уже производит 3 модели этого оборудования.

производство принтеровСтоимость самой бюджетной модели составляет 12000 евро, для дорогих моделей этот показатель составит более 20000 евро. Такой принтер, не смотря на свою небольшую высоту, может напечатать здание объемом до 144 куб м.Итальянская компания Wasp в данное время завершает работу над оборудованием, которое в качестве строительного материала будет использовать глину.

В нашей стране производством строительных принтеров занимается компания Спецавиа, которая предлагает пока 2 модели, с помощью которых можно сооружать дома размерами 1*7*3 м и 5*3,2*2,8 м.

Идеальная конструкция подобного принтера пока не создана, поэтому в разных странах постоянно ведутся работы в этом направлении. Создаются принтеры, способные использовать самое различное доступное сырье. Изучаются возможности использования оксида алюминия, керамики, стекла, что позволит печатать все необходимые для дома элементы.

Как еще используются 3D-принтеры в строительстве

дополнительное предназначениеНесмотря на привлекательность идеи печати дома целиком, не все компании считают это целесообразным. К примеру, в Нидерландах решили пойти другим путем и использовать возможности объемной печати для изготовления керамических кирпичей, названных PolyBricks.

При этом разработчики решили отказаться от использования для соединения кирпичей клеящих составов. Вместо этого за основу взяли столярные технологии соединения деталей между собой. В итоге строительные блоки имеют коническую форму и создаются таким образом, чтобы соединяющей силой являлась сила тяжести. Блоки проходят обжиг огнем, после чего их внешний вид напоминает глазурованный кирпич.

Возможность создания на принтере сложных и поистине уникальных по форме деталей, позволяет архитекторам не ограничивать свою фантазию наличием стандартных элементов и создавать необычные проекты.

Скоро ли в России будут печатать дома?

результаты в РоссииВ нашей стране разработка таких устройств пока ведется не особенно активно, но ученые работают над созданием собственных уникальных технологий.

К примеру, В Набережных Челнах создают установку, которая будет размещаться не над зданием, строя его снизу-вверх, и внутри него. Строительство несущих конструкций будет производиться роботом, печатающим не «под собой» а «вокруг себя». Закончив работу, он просто выедет из готового здания через созданный им же самим проем.

Купольная форма будущих построек позволит решить многие вопросы, касающиеся снижения расхода строительного материала и более равномерного распределения нагрузок.

сложности с материаламиВедется также и работа над изобретением новых строительных материалов. Одним из них будет смесь водостойкого гипсового вяжущего с измельченными отходами полимеров, картона, стекла и бумаги. Также в данный момент проходит испытания улучшенный стеклофибробетон, приспособленный для использования в строительных принтерах.

Как скоро в нашей стране начнут строить здания таким способом, сказать трудно. Думается, что сначала будут возводить простейшие небольшие конструкции или использовать объемные принтеры для создания блочных конструкций.

Сложность заключается еще и в том, что Россия является страной с довольно холодным климатом, поэтому при строительстве 3D-билдером придется решать гораздо больше задач, связанных с необходимостью утепления возводимых конструкций.

diskmag.ru

Строительные 3d принтеры, технология 3d печати домов, строительство зданий, строений, сооружений

 3d печать постепенно входит во все сферы нашей жизни. В Москве напечатали на строительном 3d принтере жилой дом площадью 38 км.м за 20 часов. Материал применяемый для строительной 3d печати — цементная смесь с добавками фибры (полимерное, стеклянное, полиэфирное волокно), так же в разработке полимер бетон. В этой статье подробно рассмотрим как работают строительные 3d принтеры, программы для 3d печати при возведении домов, различных зданий и сооружений.

Строительные 3d принтеры пытаются использовать уже достаточно давно, прогнозируется что в течение 5 лет, применение 3d печати может координально изменить строительную отрасль. Произойдет настоящая революция, в результате которой низкоквалифицированный труд строителей и рабочих будет сведен к минимуму их место займут машины с числовым программным управлением — строительные 3d принтеры. 

 Технология 3d строительства ничем не отличается от самого популярного способа 3d печати методом экструзии расплавленным пластиком — FDM, разве что сопло гораздо большего диаметра — около 50 мм, а вместо пластика самоотверждающийся композитный материал на основе цемента и армирующих добавок — фибро волокна, полимеров и т.д. Простыми словами экструдер укладывает бетон по заданной траектории. Фактически задача принтера сформировать стены заданной геометрической формы, а затем в полости заливается бетон и закладывается арматура. Надежный фундамент и крышу проще пока делать традиционными способами.

 Сначала необходимо составить проект, учесть все строительные нюансы, пожелания клиента, точно рассчитать нагрузки. Пожалуй это самый ответственный этап, т.к. от него зависит прочность и надежность будущего сооружения. Затем создать 3d модель строения, слайсером сформировать gcode и отправить на печать. Поверхность предварительно должна быть подготовлена и выровнена относительно горизонтали, в противном случае фундамент, т.е. основу будущего строения должным образом уложить не получиться. В случае с большими зданиями понадобиться свайный фундамент с заглублением.

 Многочисленные испытания уже доказали, что такие материалы могут обеспечить достаточную несущую способность, морозостойкость и сопротивление паропроницаемости. Не менее важный параметр цементной смеси — это пластичность, она влияет не только на качественное заполнение сооружения, но и обеспечение соблюдения точности сложных геометрических форм. На этапе 3d моделирования необходимо учесть где будут проложены коммуникации и армирующие элементы.

В зависимости от конструкции здания, а также для большей надежности в процессе формирования стен закладывают железную или стеклопластиковую арматуру, для фундамента это обязательное условие. Горизонтальная арматура укладывается во время 3d печати, вертикальность армируется в полостях и заливается бетоном. В качестве заливки так же можно использовать газобетон, пенобетон, различные засыпные и жидкие утеплители, для улучшения теплоизоляционных св-в.

 В местах с холодным климатом, стены необходимо спроектировать таким образом, что бы можно было в дальнейшем заложить утеплитель.

Для отделки стен используют финишную штукатурку, но в случае если принтер печатает с высокой точностью, этот этап можно исключить — сразу покраска, обои или то что душа пожелает.

 Примеры возведения зданий с помощью 3d печати можно посмотреть на видео:

 3d печать опалубки и стен:

 3d печать несъемной опалубки фундамента:

 Если вы сомневаетесь что стены напечатанные на строительном 3d принтере недостаточно прочны, предлагаем посмотреть ниже приведенный ролик:

 На таких принтерах можно изготавливать не только дешевые дома, здания, строения и сооружения любой геометрической сложности, но и различные декоративные элементы, плитку, бассейны, статуи, камины и многое другое.

В заключении:

getfab.ru


Смотрите также