Применение 3D-принтера в строительстве: что можно сделать, зачем он нужен

Так называемая аддитивная технология строительства (от англ. Add- добавлять, наращивать) практически не имеет ограничений в использовании(кроме как законами физики). На 3D-принтере можно печатать как отдельные элементы конструкции: стены, перекрытия, другие элементы, так и цельные дома.

Интересный факт! В России впервые дом, полностью напечатанный на 3D-принтере, был возведен в 2016 году компанией ApisCor в городе Ступино. Интересно, что дом возводился целиком, т.е. печатался от потолка до крыши без перерыва. Весь процесс занял 24 часа чистого времени. До этого дня печатались только отдельные панели.

По сути, процесс работ повторяет обычное строительство. Сначала создается проект, затем возводится фундамент, в этом случае, чаще всего, он кирпичный. Процесс компьютерного моделирования в строительстве подобных сооружений – важнейшая часть. Ведь все этапы возведения дома возложены на искусственный интеллект.

Современные 3D-принтеры могут учитывать конфигурацию и положение окон, а также применять архитектурные приемы, используя заранее созданные макеты

По сути, основная часть принтера, кроме электронной начинки, – это стрела экструдера и управляющие ею эксцентрики, которые и двигаются по платформе в заданном радиусе или по прямой. Собственно, монтаж базы, или основания принтера как раз зависит от параметров здания и его конфигурации. Дома могут иметь разную форму и габариты, соответственно и формат машин, создающих их, совершенно разный.

Важное дополнение. В строительном принтере нет необходимости использовать нагревающий элемент. Бетонная смесь подается напрямую из бетономешалки, с помощью специальных насосных систем. Такие машины позволяют идеально ровно выполнить кладку, а в некоторых случаях оставить отверстия под арматурные элементы.

3D-принтер позволяет провести укладку стен, перекрытий, инженерных отверстий, в том числе под оконные проёмы

Содержание

«Дома печатать, как же!»
Типы строительных 3D-принтеров
Дельта
Роботы
D-Shape
Как поссорились русские и датские инженеры

«Дома печатать, как же!»

Разработчик не собирался сам печатать материалы, а хотел только продавать оборудование. Ту самую лавочку показали застройщикам и предпринимателям, которые обустраивают города. Продавцы лавочек какое-то время были основными покупателями станков.

«Напечатать лавочку — 30 минут. Ее себестоимость — около тысячи рублей. Коммерсанты продают в среднем по 5 тысяч рублей. А одна московская фирма — за 30 тысяч».

Маслов в то же время хотел, чтобы на его станках печатали не только лавочки и клумбы, а дома. Но сперва столкнулся с непониманием.

«Сложно продавать новый продукт. Некоторые смеялись: «Дома печатать, как же!» Я говорил: «Мы продаем принтеры, которые могут печатать элементы для зданий». А меня спрашивали: «И кто у вас уже заказал? Что вы напечатали?» Что я отвечу? Чувствовал себя странно».

Скоро у компании купили принтер для строительства маленького офиса.

Типы строительных 3D-принтеров

Такие устройства еще называют портальными. Это рамки, в которых печатающая головка перемещается по осям XY. Порталы (обычно три) используются для подвешивания печатающей головки на раме. Для перемещения кранов используются очень точные шаговые двигатели.

Принтер XYZ можно использовать тремя способами:

Если конструкция компактная, ее можно распечатать полностью.
Если конструкция большая, принтер будет размещен в мастерской и будет печатать отдельные элементы конструкции по одному.
Если принтер находится в помещении, он может печатать на внутренних стенах.

Дельта

Принтеры Delta могут создавать более сложные объекты по сравнению с устройствами XYZ. Они не привязаны к трехмерным проводникам. Их печатающие головки подвешены на тонких рычагах, прикрепленных к вертикальным направляющим.

Роботы

Принтеры этой разновидности – роботы промышленного типа. Они оснащены экструдерами и управляются компьютером.

D-Shape

Машины D-Shape помещены в отдельную категорию по объективной причине: их нить – это не строительный раствор, а сухой порошковый материал. Нить накладывается слоями желаемой толщины и уплотняется, а затем пропитывается связующим из сопла принтера. Затем с готовой детали удаляют лишний материал.

Как поссорились русские и датские инженеры

«Датчане напечатали здание на русском принтере» — такие новости год назад шли потоком. Это была коробка под офис 50 квадратов — первая большая работа в Западной Европе, созданная на оборудовании ярославцев. Но Маслов вспоминает эти события иначе.

ОписаниеАлександр Маслов живет в доме с женой и сыном-подростком

Первые дома возведут летом для своих сотрудников, чтобы побольше испытать технологию в жилом строительстве. А потом, считает разработчик, придут клиенты, которым в обычных коттеджных поселках ничего не предлагают.

«Застройщики продают типовые большие дома. А сейчас появились новые потребители: выросшая компьютерная молодежь, разные фрилансеры — они хотят купить маленький дом, 50–60 квадратов. Желтый или красный кирпич — это для них скучно. Им нужен креатив, чтобы дом выглядел, например, как маленький замок. А напечатать футуристический дом или английский замок на принтере довольно просто», — так Александр представляет потребности нового поколения покупателей жилья.

Стены для такого дома по себестоимости выходят в 50 тысяч рублей, а продавать можно за 200–250 тысяч, конечная цена всей стройки, по его расчетам, — до миллиона.

«Еще обращаются люди, которые хотят заказать купольные дома. За последний год четыре обращения — это тренд. Принтер может полностью его напечатать».

Источники