3D принтеры миф или обозримое будущее?

Тенденции развития инновационной технологии печати стройматериалов с применением 3D принтеров. Особенности технологии послойного наплавления материала (экструдирования) без применения опалубки. Применение бетона, усиленного стекловолокном, для 3D печати.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 10.11.2016
Размер файла 137,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рязанский институт (филиал) Университета машиностроения

3D ПРИНТЕРЫ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА: МИФ ИЛИ ОБОЗРИМОЕ БУДУЩЕЕ?

М.О. Векилян, доцент

А.С. Вдовенкова, Е.В. Тимохина, студенты

Аннотация

В эпоху стремительно развивающихся технологий сложно уследить за всеми инновационными новинками. В области строительных конструкций одной из таких новинок стала печать стройматериалов с применением 3D принтеров. Возможности и практическое применение таких машин начинается от производства предметов мебели и доходит до возведения домов в самых сложных и необычных условиях.

Ключевые слова: 3D принтер, строительство, технологии, достижения.

Планета Земля полна тайн и опасностей, зачастую против которых человек бессилен. Наводнения и цунами, землетрясения и извержения вулканов наносят огромный урон населению. Возникает потребность строительства жилья за минимальные сроки. С появлением 3D принтеров появилась возможность решать эту проблему в считанные дни и часы.

С наступлением нового тысячелетия ученых все больше привлекала мысль создания материальных объектов с помощью машин, в частности принтеров. Технологии дошли до того, что сегодня мы можем распечатать не просто картинку, но и предметы быта, одежду, еду и даже человеческие органы. Почему бы не распечатать целый дом?

В недалеком прошлом сразу несколько строительных институтов из Великобритании, США, Китая и Нидерландов занялись проблемой создания принтера, который можно было бы использовать в строительстве. Первыми из них была группа инженеров из Университета Лафборо (Британия), работающих под руководством доктора Сунгву Лима. Им удалось получить уникальный состав бетона (95% прочности обычного бетона), который позволяет печатать изделия различных форм, в том числе кубических, изогнутых, выпуклых и прочих. В дальнейшем планируется замена 3-осной системы координат на 7-осную, что увеличит скорость печати и качество продукции.

Технология представляет собой послойное наплавление материала (экструдирование), без применения опалубки. В некоторых случаях применяется укладка арматуры между слоями бетона для усиления конструкции. На выходе изделие легко поддается отделке и корректировке.

При рассмотрении архитектурных составляющих подобной методики, можно привести примеры разработок мировых компаний.

Опыт британских ученых переняли многие исследовательские институты, например, в США подготовлен патент на проект Contour Crafting, на основе которого планируется создать мощный принтер. Он в свою очередь будет способен напечатать наряду с несущими конструкциями и всю "начинку" дома вплоть до сантехники, проводки и объектов интерьера. В том числе принтер может выполнять работы по покраске и укладке плитки, т.е. примерно 90% от всего масштаба работ по возведению задания. Систему также предполагается использовать для ремонта пострадавших от стихийных бедствий зданий.

Шанхайская компания Shanghai WinSun Decoration Design Engineering Co раньше американцев собрали принтер WinSun, который ошеломил общественность своими размерами (150х 10 м) и мощностью. За несколько часов эта машина может сделать здание до 6 м в высоту. В работе принтера используется бетон, усиленный стекловолокном. Первые образцы обошлись предприятию в 2 раза дешевле, чем применение классических методов строительства. принтер бетон стекловолокно экструдирование

Выходец из Росси инженер Андрей Руденко развивает строительство непечатных домов не только на подготовленной площадке, но и на местности с различными особенностями рельефа, что позволит применять подобную технологию в сейсмически активных зонах и зонах бедствий.

Словенские производители BetAbram выпустили на широкий рынок ряд принтеров, доступных не только строительным корпорациям, но и рядовым фирмам.

Большинство созданных принтеров призваны создавать несущие стены, в то время как перегородками занимаются не многие. Например, Emerging Objects применили в производстве уникальный соляной полимер, на основе клея, соли и руды. Он получился недорогим, полупрозрачным и легким. Данный полимер позволит воплотить различные архитектурные решения, не доступные обычному бетонному принтеру. Этот вариант машины нашел широкое применение в создании не только зданий, но и арт-объектов.

Нидерланды отличились применением при печати порошковых смесей для создания керамических кирпичей под названием PolyBriks. Блоки проектируются таким образом, что сила тяжести соединяет между собой все элементы конструкции.

Наши соотечественники не остались в стороне в столь интересном вопросе. Инициативная группа ЗАО "СПЕЦАВИА" решили на практике проверить возможности печати на самостоятельно собранном принтере. Им удалось скопировать садово-парковые объекты, ранее созданные британцами. Их опыт был настолько удачен, что в настоящее время на их сайте можно приобрести несколько вариантов принтеров от 1,5 до 2,5 миллионов рублей. Причем материалы, которые будут использоваться на отечественных принтерах, можно найти на любом строительном рынке.

Из сказанного можно сделать вывод, что технология 3D печати шагает по миру и развивается огромными темпами, она уже не кажется столь фантастичной, как раньше. Область применения таких машин крайне широка: современные технологии позволят печатать дома в кратчайшие сроки, на любом рельефе, в любом климате, при любом кошельке, воплощать всевозможные архитектурные фантазии и даже строить объекты на других планетах (что пока невозможно сделать, используя методы классического строительства).

Библиографический список

1. http://make-3d.ru/

2. http://relty.rbc.ru/

3. http://specavia.pro/

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Технология 3D-печати зданий и сооружений. Применение экструдирования в строительстве: печать несъемной опалубки, армирование конструкции, укладка товарного бетона. Материал, применяемый в 3D строительстве. Преимущества и перспективы развития технологии.

    презентация [7,5 M], добавлен 06.12.2016

  • Описание технологии строительства малоэтажных домов. Основные виды блоков несъемной опалубки. Технологии производства пенополистирольных блоков. Преимущества технологии строительства с использованием блоков пенополистирольной несъемной опалубки.

    реферат [37,5 K], добавлен 01.12.2013

  • Первые бетонные постройки. Основные этапы развития технологии бетона в Древнем Риме. Жесткие и малоподвижные бетонные смеси. Применение силикатного, цементно-полимерного, декоративного бетона и фибробетона. Процесс создания новых видов бетонов.

    реферат [43,9 K], добавлен 21.07.2011

  • Конкурентные преимущества технологии модульного строительства. Сравнительная стоимость 1 м2 стены из разных комбинаций строительных материалов. Описание оборудования и технологии производства опалубки из пенополистирола. Экономическое обоснование проекта.

    бизнес-план [496,0 K], добавлен 21.06.2011

  • Этапы развития технологии бетона. Классификация этого материала. Легкие бетоны на пористых заполнителях. Специфика ячеистого аналога. Его структура и плотность, прочность. Порядок подбора состава и основные свойства газобетона. Схема кладки стен из него.

    контрольная работа [809,9 K], добавлен 31.10.2014

  • Основные пути получения бетона при реконструкции гидротехнических сооружений: заказ с ближайшего бетонного узла; изготовление или модификация в построечных условиях. Технологии в пластификации бетонных смесей. Свойства модифицированного портландцемента.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 15.10.2012

  • Состав бетонных и железобетонных работ, виды конструкций. Назначение и устройство опалубки. Составные части опалубки и опалубочных систем, требования к ним. Основные типы опалубок и материалы для их изготовления. Технология процессов опалубливания.

    отчет по практике [35,3 K], добавлен 10.03.2017

  • Концепция развития бетона и железобетона, значение этих материалов для прогресса в области строительства. Особенности технологий расчета и проектирования железобетонных конструкций. Направления и источники экономии бетона и железобетона в строительстве.

    реферат [30,2 K], добавлен 05.03.2012

  • Изучение состава и свойств сырьевых материалов для производства газобетонных блоков из ячеистого бетона, способы их добычи. Описание технологии производства газобетонных блоков из ячеистого бетона автоклавного твердения, назначение и область применения.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 31.05.2014

  • Изготовление штучных строительных конструкционных изделий и монолитов. Использование легкого пористого высокопрочного саморастущего бетона с регулируемой активностью. Улучшение физико-механических характеристик, упрощение технологии приготовления бетона.

    статья [208,2 K], добавлен 01.05.2011

Работа, которую точно примут
Сколько стоит?

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.