3D принтеры миф или обозримое будущее?

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