Close

Строительный 3 d принтер: Строительные 3д принтеры купить, цена в Москве

Содержание

московский инженер разработал 3D-принтер для печати купольных зданий

Инженер Алексей Останин, автор проекта Printed Dome, собирает средства на доработку и запуск серийного производства строительных 3D-принтеров собственной конструкции.

Как поясняет Алексей, цель проекта — создать простой в работе и обслуживании строительный 3D-принтер, позволяющий быстро, недорого и качественно строить дома. Подобные системы позволяют печатать несъемную бетонную опалубку. За счет высокой степени автоматизации и геометрической свободы снижаются затраты на рабочую силу и строительные материалы, а это дает снижение себестоимости готовых конструкций.

Окна, двери и технологические проемы под внутренние коммуникации формируются автоматически по управляющей программе. Внешние и внутренние слои опалубки формируются за один проход в горизонтальной плоскости, между ними укладываются поперечные и продольные арматурные связи. Между слоями возможна укладка утеплителя прямо в процессе 3D-печати или после окончания работ.

Аддитивная система Алексея концептуально схожа с разработкой иркутской компании Apis Cor (на иллюстрации выше). В основе лежит поворотная телескопическая стрела с экструдером, наносящим строительные смеси. Такие системы обычно печатают вокруг себя, но будучи достаточно легкими и компактными легко транспортируются с места на место, что было продемонстрировано компанией Apis Cor в ходе строительства рекордного здания в Дубае.

Судя по всему, главное отличие двух систем заключается в позиционировании по вертикали: если в 3D-принтере от Apis Cor вся стрела поднимается слой за слоем, то здесь используется поворотно-подъемный механизм. Видимо, это и обуславливает выбор купольных конструкций, продемонстрированных на иллюстрациях и в видео. А может быть и наоборот: сама система может быть сконструирована конкретно под 3D-печать куполов, так как это достаточно интересное направление в плане снижения себестоимости, увеличения внутреннего объема при минимальном расходе материала и повышения энергоэффективности за счет относительно небольшой в сравнении с традиционными «коробочками» площади внешних поверхностей.

Есть и другие плюсы. Купола — это относительно легкие, свободнонесущие конструкции, так что можно несколько сэкономить на фундаменте. Такие здания демонстрируют высокую сейсмическую устойчивость и исключают обвал крыши под весом снега. В общем, это попытка приспособить проверенные веками иглу под более широкие края и современные технологии строительства. Главный недостаток таких строений, пожалуй, заключается в недостаточной эргономичности, ведь круглые стены плохо приспособлены под прямоугольные предметы — мебель, кухонное оборудование и тому подобное.

При поддержке спонсоров Алексей надеется запустить мелкосерийное производство строительных 3D-принтеров уже в следующем году. Принять участие в краудфандинговой кампании на площадке Boomstarter можно по этой ссылке.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу [email protected]

Преобразование мира печати с помощью строительство 3d-принтер

О продукте и поставщиках:
строительство 3d-принтер - это компьютерные устройства, которые позволяют печатать трехмерные объекты. строительство 3d-принтер очень полезны как для профессиональных целей, так и для создания собственных поделки в домашних условиях. Alibaba.com выдвигает. строительство 3d-принтер от всех известных брендов со специальными предложениями для постоянных клиентов. 

строительство 3d-принтер получают цифровые данные от процессора, как и традиционные принтеры. Разница заключается в выводе, при котором традиционные принтеры печатают на бумаге и. строительство 3d-принтер дают прочный трехмерный материал. Эти 3D-распечатки, сделанные пользователем. строительство 3d-принтер выполняются путем наложения слоя на слой в соответствии с цифровым изображением объектов. Это делается путем вытягивания расплавленного пластика через тонкое сопло и точного перемещения под управлением компьютера.

3D-принты позволяют лучше визуализировать результат, следовательно, доказывать свою эффективность. строительство 3d-принтер, чтобы найти широкое применение в медицине, производстве, обороне и т. д. строительство 3d-принтер упрощает создание прототипов конструкций, предоставляя больше возможностей для модификаций и инноваций. продуктов. Эволюция. строительство 3d-принтер помогла нескольким отраслям, таким как автомобилестроение, производство медицинского и оборонного оборудования, а также многим другим отраслям, значительно сократить расходы.

Работая с миллионами клиентов, Alibaba.com понимает необходимость по стандартному качеству и цене. Посетите сайт, чтобы ознакомиться с продуктами всех марок и всех ценовых категорий. Это сегрегация. строительство 3d-принтер на основе их функций позволяет пользователю выбирать удобные для карманного компьютера продукты с желаемыми характеристиками. Для всех, кто считает, что качество и цена идут рука об руку, Alibaba.com - это имя, которое ломает это представление.

Строительный 3D принтер «АМТ» S-6045M

Модель S-6045 M (COP-printer, Construction Objects Printing) имеет презентабельный выставочный вид и повышенную скорость печати. Рекомендуется к покупке учебным заведениям, исследовательским лабораториям, государственным учреждениям, а так же для организации шоу-рума и оказания услуг строительной печати в присутствии клиентов. Комплектуется вместо одного тремя соплами для печатающей головки.

О принтере

  • Принтер АМТ S-6045 М – малоформатный строительный принтер с улучшенным дизайном (Small-format portal COP-printer). От других моделей малоформатников он отличается компоновкой суппортов и каретки, что позволило увеличить скорость печати при стабильном качестве.
  • Относится к разряду профессионального цехового оборудования. Все комплектующие промышленного производства и повышенного качества. Оборудование рассчитано на высокую нагрузку, что открывает новые возможности малому бизнесу в строительном производстве. S-6045 M — очень надёжное и ремонтопригодное оборудование. Одним из преимуществ принтера является заложенный в конструкцию повышенный эксплуатационный ресурс в 40 000 часов (!). Гарантийный срок составляет 1 год.
  • Базовая комплектация полная: принтер, ноутбук, комплект лицензионного ПО, шкаф управления, паспорт, руководство по эксплуатации на русском языке, невозвратная транспортная упаковка.
  • Все без исключения принтеры проходят контрольную сборку и тестирование на предприятии. Оборудование поставляется в отлаженном состоянии, проверенным на работоспособность. Базовая комплектация полная: в комплект принтера входит компьютер управления с предустановленным лицензионным ПО. Специалисты нашей компании научат моделированию, приготовлению рабочих смесей и управлению принтером.
  • Строительный принтер S-6045 М печатает стандартными составами на основе цемента серии 300 — 500, т.е. тем, что можно купить практически на любом строительном рынке или в магазине. Еще возможно печатать конструкционными и геополимерными бетонами, гипсом, глиной. Можно применять минеральные добавки и фибру. В инструкции по эксплуатации есть технологические регламенты на смеси, по которым приготовить необходимый раствор для печати не составит труда. Либо специализированные смеси для 3D печати можно приобретать у нас.
  • По запросу оказываем услуги по переводу 3D-моделей изделий в исполняемый код (g-code) для принтера. Стоимость зависит от сложности модели.

Характеристики

Производитель

«АМТ»

Страна-производитель

Россия

Оборудование сертифицировано на территории Таможенного Союза и в Евросоюзе (CE).

Регистрационный номер Декларации о соответствии ТС N RU Д- RU.AЛ92.В.17528

Код ТН ВЭД ТС 8479100000, Серийный выпуск.

Тип привода

Шаговые электродвигатели с цилиндрическими редукторами

Тип

Малоформатный портальный строительный 3D-принтер серии S- (Small-format portal COP-printer series S)

Продукция изготовлена в соответствии с ТУ 4833-001-21740072-2016

Назначение

Печать элементов зданий, малых форм до 11 м2. Принтер предназначен для установки в цехе.

Производительность, куб.м/ч

0,7

Рабочая зона, мм

3500х3100х1000

Комплектация

Принтер, ноутбук, комплект лицензионного ПО, шкаф управления, паспорт, руководство по эксплуатации на русском языке, невозвратная транспортная упаковка.

Скорость позиционирования,
Точность позиционирования

12 м/мин
2 мм

Потребляемая мощность, кВт

2,5

Размер печатаемого слоя, мм (высота, ширина)

От 5 до 20 / от 20 до 50

Расход бетона, м3 на 1 кв.м стены при 4-х слойной печати

0,12

Гарантия

12 месяцев

Габариты

Длина, мм

4000

Ширина, мм

4000

Высота, мм

3600

Вес, кг

870

Опции

Дополнительно принтер может быть укомплектован станцией подачи смеси.

Наша компания занимается оснащением учебных заведений, посетите сайт нашего партнёра, компанию «Передовые Технологии». Данная компания занимается высокоточным научным оборудованием.

Строительный 3D-принтер манипуляторного типа

           

2019. — Т 6. — № 4 — перейти к содержанию номера…

Постоянный адрес этой страницы — https://t-s.today/14sats419.html

This article metadata is also available in English

DOI: 10.15862/14SATS419 (https://doi.org/10.15862/14SATS419)

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 544.5 Кбайт)


Ссылка для цитирования этой статьи:

Клиндух Н.Ю., Турышева Е.С., Амузин И.К., Дремин Е.С., Булес Е.Д., Воробьева Е.А. Строительный 3D-принтер манипуляторного типа // Транспортные сооружения. — 2019. — Т 6. — № 4. — URL: https://t-s.today/PDF/14SATS419.pdf DOI: 10.15862/14SATS419


Строительный 3D-принтер манипуляторного типа

Клиндух Надежда Юрьевна
ФГАОУ «Сибирский федеральный университет», Красноярск, Россия
Доцент
Кандидат технических наук
E-mail: [email protected]

Турышева Евгения Сергеевна
ФГАОУ «Сибирский федеральный университет», Красноярск, Россия
Доцент
Кандидат технических наук
E-mail: [email protected]

Амузин Иван Константинович
ФГАОУ «Сибирский федеральный университет», Красноярск, Россия
Студент
Магистрант 08.04.01.07 «Комплексная механизация и автоматизация строительства»

E-mail: [email protected]

Дремин Егор Сергеевич
ФГАОУ «Сибирский федеральный университет», Красноярск, Россия
Студент
Магистрант 08.04.01.07 «Комплексная механизация и автоматизация строительства»
E-mail: [email protected]

Булес Екатерина Дмитриевна
ФГАОУ «Сибирский федеральный университет», Красноярск, Россия
Студент
Магистрант 08.04.01.07 «Комплексная механизация и автоматизация строительства»
E-mail: [email protected]

Воробьева Елизавета Александровна
ФГАОУ «Сибирский федеральный университет», Красноярск, Россия
Студент
Магистрант 08.04.01.07 «Комплексная механизация и автоматизация строительства»
E-mail: [email protected]

Аннотация. Приведены результаты исследования динамики строительного 3D-принтера манипуляторного типа, актуальность применения 3D-печати в строительстве, ее развитие и методы использования, сравнение технологии строительных 3D-принтеров с традиционными методами возведения бетонных конструкций и сооружений, преимущества экономической составляющей данной технологии; выбор типа исследуемого устройства и постановка вопроса исследований; краткая характеристика устройства 3D-принтера, его элементная база и принцип его работы; иллюстрации самого изделия и графические материалы анализа его действий; разработана модель 3D-принтера, позволяющая анализировать динамические процессы взаимодействия скользящей опалубки установки с бетонной смесью; при 3D-печати строительных изделий выполняется безопалубочное формование изделий с применением скользящей опалубки; уплотнение смеси выполняется вибратором установки; определены значения колебаний тележки 3D принтера; получены графики колебательного процесса 3D-печати и величины электрического тока в пусковом и рабочем режимах.

Ключевые слова: разметка; 3D-принтер; колебательный процесс; датчики вибрации и тока; виброформование; плотность смеси; прочность на сжатие; амплитуда; ток шагового двигателя; динамическая нагруженность

Скачать


Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 2413-9807 (Online)


Уважаемые читатели! Комментарии к статьям принимаются на русском и английском языках.
Комментарии проходят премодерацию, и появляются на сайте после проверки редактором.
Комментарии, не имеющие отношения к тематике статьи, не публикуются.

Строительный 3D-принтер воплотит любую идею архитектора

На кафедре строительных материалов и технологий СФ ТГАСУ продолжаются исследования по разработке составов смесей для 3D-печати в строительстве. Исследования ведутся на лабораторной модели строительного 3D-принтера, созданного при участии нескольких организаций. Стержень данного проекта – ТГАСУ, компетенции которого, это строительные материалы, разработка смесей для принтера. Промышленный партнер – НИИ ПП, разработавший лабораторную модель строительного 3D-принтера совместно с организацией на базе ТУСУРа «Электромехатронные системы». Сегодня на кафедре идет опытно-промышленные испытания технологии строительной 3D-печати. Разработаны смеси, которые удовлетворяют требованиям технологического процесса. Есть понимание, какими свойствами они должны обладать, каковы должны быть характеристики изделий и конструкций, полученные при 3D-печати. Научный руководитель проекта — доктор технических наук, профессор Наталья Копаница. Рассказывает исполнитель, сотрудник Архитектурно-строительного бизнес-инкубатора ТГАСУ Екатерина Сорокина.
– Я занимаюсь разработкой смесей для 3D-печати. Эти составы должны проходить по трубам, прокачиваться, сохранять форму после экструзии, иметь достаточную прочность, не трескаться после укладки. Подбор смеси для принтера, это задача со многими неизвестными. Я подбираю состав таким образом, чтобы смесь удовлетворяла требованиям строительной 3D-печати. Какими уникальными свойствами обладает конструкция, созданная 3D-принтером?
– Можно без подготовки опалубки изготовить конструкции самой разной формы, – поясняет Екатерина Сорокина. – Можно изготовить колонну, изгиб стены, любую эксклюзивную архитектурную форму. Словом, с помощью строительного принтера можно воплотить в жизнь самые смелые идеи архитекторов и дизайнеров.
Пока идет разработка смесей для малых архитектурных форм и строительных конструкций. На следующем этапе будет отрабатываться печать фрагментов стен, фундаментов, других конструкций. Далее проект будет масштабироваться, и в перспективе принтер больших размеров сможет печатать строительные конструкции.

3D печать — будущее в строительстве

1. Экструдеры с роботизированной рукой

Метод контурного строительства – тот самый метод, разработанный профессором Хошневисом, подразумевает использование строительного материала для создания крупномасштабной трехмерной модели с гладкой поверхностью. Рельсы, установленные вокруг основания здания, выступают в роли структуры, направляющей манипулятор, перемещающийся вперед и назад,  слой за слоем выдавливая бетон. Для выравнивания экструдированных слоев и обеспечения прочности модели, по бокам и над соплом располагаются кельмы. При применении данной технологии нельзя использовать обычный бетон, только быстросохнущий, поскольку для нанесения каждого последующего слоя предыдущие должны затвердеть.

Компания Contour Crafting, впервые воплотившая технологию контурного строительства в жизнь, очень осторожна в своем прогрессе. Тем временем различные конкурирующие компании ведут активные разработки машин, использующих различные технологии для 3D-печати бетона. Так, французская компания Constructions-3D создала полярный 3D-принтер, осуществляющий печать внутри строительной площадки, а по окончании строительства покидающий место работы через входную дверь построенного здания. Машина состоит из механического основания и роботизированной руки с насадкой для выдавливания бетона. Возможности такой руки впечатляют: ей под силу печать площади более 250 м² и более 8 метров в высоту.

Робот Cazza Construction имеет схожую конструкцию, при этом использование мобильной крановой системы позволяет ему справляться с большими объёмами работы, создавая более объёмные и высокие конструкции.

Прочие компании довольствуются имеющимися технологиями печати, уделяя большее внимание использующимся материалам. Ярким примером является технология BatiPrint 3D, разработанная и запатентованная совместно Нантским университетом, Bouygues Construction и Lafarge Holcim. Этот промышленный робот осуществляет одновременную печать трёх слоёв материала, два из которых представлены полимерной пеной, третий – бетоном. Таким образом, по словам одного из разработчиков, профессора Нантского университета Бенуа Фюре, одновременно осуществляется не только возведение, но и внешняя и внутренняя изоляция конструкции.

Хочу дом на 3D-принтере! Пошаговая инструкция, как это сделать

Серийная 3D-печать зданий становится реальностью в быстро развивающейся строительной индустрии. Сегодня мы расскажем о технологии и видах промышленных 3D-принтеров. 

Технология

Принцип работы строительства при помощи 3D принтера заключается в экструзии (выдавливании) бетона, слой за слоем, по заданной трехмерной компьютерной модели. С помощью комплекса подготовки и подачи строительной смеси бетон смешивается с водой и другими добавками и закачивается в шланг. Шланг подсоединен к головке принтера. Под давлением насоса бетон подается к головке, смесь выходит из сопла и наносится на поверхность площадки или предыдущие напечатанные слои.

Типы строительных 3D-принтеров

Для постройки здания нужна готовая 3D-модель, быстротвердеющий бетон и строительная площадка, которую достаточно разровнять стандартной строительной техникой. Большинство из 3D-принтеров печатают по единому принципу — путем наслоения бетонной смеси, выдавливаемой из сопла экструдера. Есть исключения, такие как принтеры D-Shape, которые печатают наслоением порошкового материала с последующим связыванием по всей ширине установки.

Строительные 3D-принтеры разнообразны — это машины и с полярной схемой работы (вращающиеся 3D-принтеры), и дельта-принтеры, и основанные на роботах-манипуляторах. Пригодные сегодня к экструдированию бетонные смеси позволяют печатать элементы различной сложности и размера — от малых архитектурных форм, типа клумб и скамеек, до целых зданий, мостов и даже небоскребов. Потому и принтеры отличаются не только устройством, но и масштабами.

Различают несколько видов строительных принтеров:

XYZ-принтеры (портальные)

Оборудование представляет собой раму, по которой движется головка, по осям ХУ. Для подвески печатной головки обычно используется три портала. Порталы перемещаются с помощью шаговых двигателей, обеспечивающих наибольшую точность. Они предназначены для печати зданий по частям — в цеху; и для печати внутренних стен, при установке принтера внутри возводимого здания. Небольшие строения, полностью умещающиеся под аркой принтера, печатаются целиком за один раз.

Дельта

Принтеры типа «дельта», в отличие от портальных установок, не зависят от трехмерных направляющих и могут печатать более сложные фигуры. Здесь печатающая головка подвешивается на тонких рычагах, которые крепятся к вертикальным направляющим.

Роботы

Роботизированные принтеры-манипуляторы — робот или группа роботов типа промышленного манипулятора, оснащенных экструдерами и управляемых компьютером. Частный случай принтера-робота — 3D-принтер с полярной схемой работы, который находится внутри строящегося здания, обычно — в центре. Примеры таких роботов: гусеничный аппарат из MIT и робот российской компании Apis Cor.

D-Shape

Технические особенности делают из D-Shape отдельный класс строительных принтеров — он печатает не раствором, а сухим порошковым материалом, каждый слой которого укладывается на желаемую толщину и уплотняется, а затем пропитывается связующим веществом из сопел принтера. Завершенная деталь очищается от лишнего сырья.

Строительные смеси

 

Основным материалом для печати является бетон.

Бетон для строительной печати должен подходить для экструзии через печатающую головку. Это не так просто, как может показаться на первый взгляд. Сложность в том, что бетон должен укладываться правильными ровными слоями, не растекаясь, и схватываться достаточно быстро для сохранения формы, но не слишком быстро — накладываемые слои должны оставаться химически активными, чтобы образовывать единую структуру в месте соприкосновения. Снижение скорости схватывания важно и для сохранения работоспособности оборудования — сопло не должно забиваться затвердевающим бетоном.

Для печати используют мелкозернистые смеси, которые отличаются от традиционного бетона. Каждая компания разрабатывает свою рецептуру, которая соответствует устройству принтера и его сопла, а также специфике целевых изделий. Самые важные параметры бетона для 3D-принтера — это прочность, скорость набора прочности, пластичность. Необходимая прочность бетона подбирается регулированием состава смеси — количества цемента и качества заполнителей, а также добавками пластификаторов. Пластифицирующие вещества значительно увеличивают подвижность смеси и уменьшают водоцементное отношение, что повышает прочность бетона.

Хотите узнать больше? Приходите к нам на занятия по 3D моделированию! Мы научим не только создавать виртуальные модели домов, но и покажем, как их печатать. Вся информация по телефону +7 (900) 029-50-10.

3D-печать для строительства и архитектуры: Полное руководство 2021

Мы много говорили о преимуществах, которые аддитивное производство приносит в строительную отрасль. 3D-печать открывает новые возможности дизайна, снижает затраты и позволяет создавать устойчивые строительные проекты с минимальным воздействием на окружающую среду. Ранее мы говорили о теории, теперь давайте перейдем к тому, как преимущества AM применяются на практике!

Мы уже рассказывали вам о семье, переезжающей в 3D-печатный дом во Франции, и многих проектах 3D-печатных домов.В других примерах из реальной жизни мы познакомим вас с некоторыми потрясающими проектами из Нидерландов, 3D-печатными офисами в Дубае и первым в мире 3D-печатным мостом. Как насчет того, чтобы построить дом за один день? Является ли это возможным? Давайте посмотрим, как далеко продвинулись 3D-технологии для строительной отрасли.

Построить дом за 24 часа?

Почему бы и нет! Apis Cor — российская компания, специализирующаяся на 3D-принтерах, которые могут изготовить дом по контуру всего за 24 часа. Мало того, машины могут работать и зимой, их нужно только укрыть.3D-принтеры можно легко доставить на строительную площадку, и уже через 30 минут они готовы построить ваш будущий дом! Бетон представляет собой специальную смесь, которая быстро затвердевает, что позволяет принтеру работать быстро. Компания также хотела продемонстрировать, что форма зданий не обязательно должна быть квадратной, мы можем открыть архитектуру для принятия новых форм. Благодаря подобным экспериментам мы видим, что аддитивное производство может стать серьезным решением жилищного кризиса в ближайшие годы.

3D-печать — новая жизнь

New Story — некоммерческая организация, миссия которой — дать жилье самым бедным.Они построили 850 домов по всему миру за 3 года, но знали, что нужно работать быстрее. Бретт Хаглер, генеральный директор и соучредитель New Story, увидел потенциал аддитивного производства. Они разработали новые проекты и строительные решения, значительно улучшив процесс строительства и снизив затраты. Благодаря 3D-печати они смогли изготовить 100 контурных домов всего за 8 месяцев. Это более 12 домов в месяц, а для организации это означает, что 12 семей наконец-то получили жилье.

 

Компания New Story смогла добиться многого благодаря сотрудничеству с Icon, разработавшей мобильный 3D-принтер Vulcan. Машина может быть легко перемещена в развивающиеся страны и может работать даже без электричества. Принтер способен построить дом площадью от 600 до 800 квадратных футов (55–75 квадратных метров) всего за 24 часа. Благодаря 3D-технологиям стоимость составляет всего 4 000$. Это действительно может изменить будущее жилья и борьбы с бездомностью.

https://www.artsy.net/article/artsy-editional-inside-race-perfect-3d-printed

Инновационная форма офисов: строительство офисов будущего

3D-печать привносит в строительство новые формы. Благодаря аддитивному производству архитекторы больше не ограничены абстрактными формами офисного здания, и новые офисы в Дубае доказали это. Они изготовили новые футуристические конструкции, которые собрали всего за 17 дней 17 профессионалов. Они оснащены энергосберегающими устройствами, что очень экономично.Но также использование 3D-печати для строительства уже снизило трудозатраты на 50%! Использование аддитивного производства позволило значительно снизить затраты и было намного быстрее, чем традиционный процесс строительства.

https://inhabitat.com/dubai-debuts-worlds-first-full-3d-printed-building/

Потрясающий фасад в морском стиле

В 2016 году Нидерланды председательствовали в Совете Европейский Союз, и чтобы отпраздновать такое важное лидерство, для политиков было построено новое здание.Это было не просто обычное, скучное здание. Получив новую свободу дизайна благодаря 3D-печати, архитекторы построили экстравагантный фасад, очень напоминающий парус, натянутый над зданием.

 

Через прорези, похожие на занавески, открываются синие скамейки, геометрически смоделированные в 3D и изготовленные на местном строительном 3D-принтере. Эта инновационная конструкция изготовлена ​​из биопластика, разработанного специально для этого случая. Когда голландское председательство в ЕС подошло к концу, здание было разобрано, а биопластик был переработан для повторного использования в будущих проектах 3D-печати, что продвигает и доказывает, что строительная отрасль может оказывать низкое воздействие на окружающую среду благодаря 3D-технологиям.

https://www.detail-online.com/blog-article/3d-printed-europe-building-by-dus-architects-26804/

3D-печатные мосты

Аддитивное производство в строительной отрасли не только о зданиях. Применение 3D-печати также может быть очень полезным для изготовления мостов. Благодаря возможности создавать действительно сложные конструкции, а также возводить прочные, долговечные перетяжки. На самом деле мы только что написали о самом длинном 3D-печатном мосте в мире, напечатанном недавно в Китае!

 

Но это был не первый пешеходный мост.Пионерами в области 3D-печатных мостов были Нидерланды. Рассматриваемое сооружение было построено для велосипедистов. Он может выдержать вес 40 грузовиков и благодаря аддитивному производству является устойчивым! Нидерланды, кажется, действительно видят потенциал 3D-технологий, поскольку следующий проект также голландский.

 

Этот мост появился благодаря 3D-технологиям и был разработан MX3D. Компания разработала специальный роботизированный манипулятор, способный выполнять 3D-печать сталью. Эта впечатляющая конструкция имеет абстрактный и вдохновленный биографией дизайн, и мост в основном строится благодаря программному обеспечению 3D, разработанному инженерами.

 

3D-печать домов из риса?

Аддитивное производство — отличный способ воплотить в жизнь более экологичную архитектуру. Wasp, итальянский производитель 3D-принтеров, разработал проект Gaia. Они производят контурные здания практически без отходов материалов. Используемый материал — необработанная земля и рисовые отходы, и того, и другого у нас предостаточно. Структура стен обеспечивает теплоизоляцию и естественную вентиляцию. Этот проект прекрасно демонстрирует, что экологически чистая и полнофункциональная архитектура полностью возможна благодаря 3D-печати.

3D-печать бетона 

Эйндховен известен своими многочисленными экспериментами по 3D-печати бетона. Но знаете ли вы, что в Эйндховене планируется проект 3D-печатных бетонных домов? Этот проект начнется с 3D-печати в Эйндховенском университете с использованием бетонных 3D-принтеров и постепенно будет перемещаться на строительную площадку. Цель здесь состоит в том, чтобы разрешить строительство прекрасных архитектурных проектов, учитывая некоторые аспекты устойчивости, избегая отходов материалов и выбросов CO2.

COBOD выпускает первый конфигуратор строительных 3D-принтеров »

Будьте в курсе всего, что происходит в чудесном мире AM, через наше сообщество LinkedIn.

Стремясь всегда быть на шаг впереди растущей конкуренции, нынешний лидер отрасли строительной 3D-печати COBOD выпустил первое в мире приложение-конфигуратор строительного 3D-принтера, доступное для iOS и Android, а также веб-приложение на веб-сайте компании. Конфигурация призвана сделать строительную 3D-печать более доступной и увлекательной в эпоху 3D Construction 2.0. Это взрыв.

Пользователи, заинтересованные в самом большом домашнем 3D-принтере на рынке, теперь могут настроить и спроектировать свой собственный принтер в соответствии со своими конкретными строительными потребностями. В конфигураторе они также найдут подробный обзор того, как выглядит строительная площадка будущего. Компания также интегрировала симуляции печати зданий различных размеров и форм, от самого первого здания BOD до многоэтажного 3D-дома PERI в Германии.

Конфигуратор может помочь укрепить роль COBOD как лидера сегмента и технологий, работая над расширением рынка и внедрением автоматизированной 3D-печати с проводимостью для более широкой, чем когда-либо, демографической группы.Играя с конфигуратором, любой может почувствовать, что действительно может построить дом одним нажатием кнопки. Это может быть не так сейчас, но это будет в конце концов.

Пользователи могут начать с настройки своего 3D-принтера, изменив ширину, длину и высоту объема сборки. Интересно, что подобного конфигуратора даже для стандартных полимерных 3D-принтеров еще никто не создавал и, возможно, это неплохая идея. Еще один интересный аспект заключается в том, что ось Z для строительного 3D-принтера COBOD измеряется не только в метрах, но и в этажах.И еще, еще один весьма увлекательный элемент конфигуратора — максимально возможная длина составляет 47,5 метра.

После настройки принтера пользователи могут выбрать тип здания из библиотеки моделей, отражающих завершенные проекты COBOD по всему миру. После того, как модель выбрана, пользователи могут имитировать весь процесс 3D-печати — даже в пределах виртуального района — увеличивая скорость печати, чтобы увидеть, как идет строительство.

На самом деле не так уж сложно представить будущее, не такое далекое, когда это станет более обыденным и можно будет следить за строительством собственного дома или профессиональной строительной площадки, не выходя из экрана домашнего компьютера .Сегодня это кажется немного надуманным, но менее десяти лет назад идея напечатать дом была не просто надуманной, это была граничная фантазия. Теперь строительная 3D-печать превращается в настоящий промышленный сегмент, и именно это COBOD подразумевает под 3D Construction 2.0.

Строительная 3D-печать — технологические карточки

Использование 3D-принтера для послойной печати строительных конструкций. Чтобы продемонстрировать технологию, исследователи и предприниматели печатают мосты из металла, бетона или полимера за пределами объекта, а на месте целые здания из бетона или глины.

Строительство 3D-печать — это метод изготовления строительных элементов или целых зданий с помощью 3D-принтера, который послойно печатает бетон, полимер, металл или другие материалы. Самый распространенный тип принтера основан на роботизированной руке, которая перемещается вперед и назад при выдавливании бетона. Другие методы 3D-печати включают порошковое связывание и аддитивную сварку. Связывание порошка — это 3D-печать в резервуаре с порошком, при котором порошок затвердевает слой за слоем для создания желаемого объекта.Аддитивная сварка была продемонстрирована путем печати полноразмерного работающего металлического моста в Амстердаме.

Преимущества и проблемы

  • Быстрое строительство
  • Более низкая стоимость рабочей силы
  • Меньше людей — безопаснее строительство
  • Используется меньше материала
  • Возможны новые конструкции, поскольку 3D-принтер может создавать сложные поверхности
  • Метод и полученные физические свойства печатных строительных элементов еще не признаны строительными стандартами

Примеры применения

За последние 5 лет несколько девелоперских проектов продемонстрировали возможность использования технологий 3D-печати из бетона и конструкций для производства зданий.В 2014 году китайская WinSun первой построила несколько домов, используя технологию 3D-печати для производства элементов за пределами площадки. В 2017 году ApisCor первой в России напечатала целый дом на 3D-принтере. В 2019 году компания 3D Printhuset изготовила первый в Европе 3D-печатный дом в Копенгагене (BOD) с использованием бетона и 3D-принтера с роботизированной рукой (3dprinthuset.dk).

Кроме того, компании экспериментировали с 3D-печатью мостов. В 2017 году группа Royal BAM и исследователи из Технического университета Эйндховена установили первый в мире бетонный 3D-печатный мост в Нидерландах (nltimes.нл). В 2018 году MX3D завершила производство первого металлического моста, напечатанного на 3D-принтере, который сейчас проходит испытания в Амстердаме.

FreeFAB — это запатентованная технология, разработанная Laing O’Rourke, в которой воск используется в качестве формы для бетона. После этого воск расплавляется или измельчается, тем самым обнажая бетонную поверхность. Эта технология используется в коммерческих целях в проекте Crossrail (freefab.com).

Технология может быть полезна для строительства конструкций с использованием материалов, доступных на месте.В 2018 году WASP продемонстрировала 3D-печатный дом, в котором в качестве строительного материала использовались пищевые отходы, такие как рисовая солома и шелуха, смешанные с глинистой землей. Эта технология может быть полезна в развивающихся странах и зонах стихийных бедствий. НАСА разрабатывает 3D-принтеры для использования на Марсе с использованием доступных строительных материалов (www.iflscience.com).

Стадия разработки

Крупные строительные компании, такие как Royal BAM, Boeygues Construction, Vinci, Skanska, сотрудничают с университетами или стартапами для дальнейшего развития этой технологии.

Строительные воздействия

Строительство 3D-печать повлияет на этап строительства и этап проектирования, поскольку будут доступны новые проекты.

Подробнее

www.engineering.com/3DPrinting

www.3dnatives.com

www.designingbuildings.co.uk

3dprint.com

 

3D-печать в строительстве: где мы сейчас?

Дом Project Milestone, напечатанный на 3D-принтере в Эйндховене, Нидерланды; изображение предоставлено проектом Milestone .

3D-печать в строительстве: где мы сейчас?

После изучения красивого глиняного дома, сделанного роботом, спроектированного Марио Кучинеллой, недавно завершенного в Италии, мы исследовали самые последние достижения 3D-печати в строительной отрасли .

Удивительно, но в 2021 году, несмотря на пандемию, было построено беспрецедентное количество инновационных зданий, напечатанных на 3D-принтере; помимо дома Кучинеллы, в их число входят постройки, открытые в Нидерландах, Дании, США и Дубае.Я говорю не о прототипах или демонстраторах технологий, а о реальных, постоянно обитаемых зданиях.
Это начало эпохи, когда каменщиков заменят машины? Сможем ли мы в ближайшем будущем создать дом за день одним нажатием кнопки?
Возможно.

Глиняный дом, напечатанный на 3D-принтере TECLA по проекту Марио Кучинеллы; фото: Яго Корацца, предоставлено MCA.

На данный момент я представляю три дома, напечатанных на 3D-принтере, которые были завершены в 2021 году , чтобы помочь вам получить собственное представление о последних событиях в этой области.
Все дома были изготовлены с использованием аддитивных принтеров, которые наносят большое количество тонких слоев специального полужидкого бетона друг на друга.
Конечный результат выглядит футуристично и первобытно одновременно; более или менее для всех зданий характерны массивные стены с закругленными краями, отдаленно напоминающие стены средневековой крепости. Откровенно говоря, ни один из них не особенно привлекателен для меня; тем не менее, они, безусловно, оправдали ожидания своих владельцев, так как все они хвалят результат и выглядят вполне довольными.

По словам разработчиков , основными преимуществами 3D-печати по сравнению с традиционными методами строительства являются возможность создания сложных форм, существенное сокращение времени и затрат на строительство, тиражируемость.
О минусах ничего не говорят, но я легко могу предсказать, что основные минусы — это ограниченный выбор строительных материалов — в основном некоторые виды простого бетона на сегодняшний день — и отсутствие информации о долговечности и атмосферостойкости.
Тем не менее, я предполагаю, что такие проблемы могут быть решены довольно скоро, поскольку, например, 3D-принтеры для металлов и полимеров уже распространены в нескольких отраслях производства, таких как механика, и перекачиваемые бетонные смеси, аналогичные тем, которые используются для этих 3D-принтеров. печатные здания, десятилетиями успешно применяющиеся в строительстве.
Главный вопрос заключается в том, повлияют ли новые технологии цифрового строительства и, возможно, улучшат ли они то, как мы думаем, проектируем здания и населяем их, или же они просто воспроизведут эгоистичное и нарциссическое отношение большей части современной архитектуры.

Строительная техника
Как упоминалось ранее, все три дома, представленные здесь, были построены с использованием техники, в которой 3D-принтер создает полые стены, нанося сотни слоев жидкого бетона. Сопло принтера может поддерживаться козловым краном или манипулятором. Бетонная смесь должна быть достаточно текучей, чтобы ее можно было легко выдавливать соплом, но не настолько, чтобы сделать стены, не требующие опалубки, неустойчивыми до схватывания бетона. Как только бетон достаточно затвердеет, в полость стены укладывают изоляцию, а трубы и электропроводку укладывают в предварительно пропечатанные технические каналы.Возводя стены, принтер может одновременно создавать элементы интерьера, такие как печи, душевые кабины и ванны. На печать готового особняка уходит от 24 часов до недели.

3D-принтер по бетону для изготовления полых стен с помощью аддитивного производства; изображение предоставлено PERI Group.


Дома

Резиденции East 17th Street Residences — Остин, штат Техас, США
Хотя этот жилой комплекс с четырьмя жилыми домами, спроектированный Logan Architecture и завершенный в Остине, штат Техас, в марте 2021 года, не полностью напечатан на 3D-принтере — только первые этажи были сделаны 3D-принтер по бетону, в то время как все остальное было реализовано с использованием традиционных технологий — по словам его разработчика, это первые дома, напечатанные на 3D-принтере для продажи в Соединенных Штатах.Построенные менее чем за неделю с использованием принтера ICON Vulcan, четыре отдельных дома имеют от 2 до 4 спален и продаются по цене от 450 000 долларов.

East 17th Street Residences, Остин, Техас, США, вид снаружи и изнутри; фотографии: Regan Morton Photography, любезно предоставлено DEN Property Group.

Вайсенхорн – Беккум, Германия
Завершенный в мае 2021 года в Беккуме, регион Северный Рейн-Вестфалия, Вайсенхорн/Беккум – это первый в Германии напечатанный на 3D-принтере дом, готовый к заселению.
Этот дом на одну семью, разработанный Peri , ведущим немецким производителем опалубки и строительных лесов, также активно приверженным 3D-печати строительных конструкций, и спроектированный архитектурно-инженерной фирмой Mense-Korte , был почти полностью изготовлен с помощью принтера для бетона BOD2. датской компанией COBOD. Типографии потребовалось всего несколько недель, чтобы за один час изготовить двухэтажный дом площадью 160 кв.

Weißenhorn/Beckum House, Беккум, Германия; вид снаружи и изнутри, а также изображение процесса печати на месте; фотографии предоставлены PERI.

Project Milestone — Эйндховен, Нидерланды
Project Milestone — это запланированный жилой комплекс, разработанный Houben / Van Mierlo Architects , состоящий из пяти зданий, напечатанных на 3D-принтере в Эйндховене, Нидерланды. На сегодняшний день первое здание, одноэтажный дом на одну семью, было завершено в апреле 2021 года.Дом площадью 94 кв. м с двумя спальнями состоит из 24 больших бетонных элементов, которые были напечатаны за 120 часов на близлежащем заводе, а затем собраны на месте. По словам архитекторов, дом имеет форму валуна, чтобы слиться с лесным окружением в районе Меерховен в Эйндховене. Это первый законно пригодный для проживания напечатанный на 3D-принтере дом в Европе, в котором в настоящее время проживает голландская пара пенсионеров.

Project Milestone, Эйндховен, Нидерланды, одноэтажный дом, напечатанный на 3D-принтере, вид снаружи; фото предоставлено Project Milestone.

Впечатление художника от завершенного жилого комплекса Project Milestone; изображение предоставлено Houben / Van Mierlo Architects.

Роботизированный манипулятор, напечатанный на 3D-принтере и создающий один из 24 бетонных элементов, образующих здание.

Интерьер дома, изображение предоставлено Project Milestone.

6 самых впечатляющих зданий мира, напечатанных на 3D-принтере

Фото: Kamp C & Jasmien Smets

За последние несколько лет 3D-печать, также известная как аддитивное производство, набирает популярность в строительстве и архитектуре.По мере того, как технология развивалась, ее позиция из любопытства превратилась в жизнеспособный инструмент строительной отрасли, где компании производят и продают конструкции, напечатанные на 3D-принтере, по всему миру.

В области строительных технологий аддитивное производство все еще считается новой технологией. Тем не менее, он уже подал большие надежды благодаря своей способности урезать бюджет и сократить время строительства. Некоторые принтеры даже способны создать всю конструкцию с нуля менее чем за день и за небольшую часть стоимости традиционных методов строительства.

3D-печать также считается очень реальным потенциальным решением гуманитарных проблем, таких как глобальный жилищный кризис. В тех частях мира, где крыша над головой далека от гарантии, возможность быстро и недорого изготовить жилую структуру имеет огромный потенциал, как, например, это целое сообщество из 50 домов, напечатанных на 3D-принтере в Мексике.

Следующие шесть структур, напечатанных на 3D-принтере, демонстрируют, чего можно достичь с помощью этой технологии, и могут дать представление о глобальном жилищном ландшафте в ближайшие годы.

Многоквартирный дом WinSun, напечатанный на 3D-принтере, провинция Цзянсу, Китай Фото: WinSun

Китайская компания WinSun Decoration Design Engineering Co. не в первый раз тестирует возможности 3D-печати. Уже построив  10 домов с помощью 3D-печати менее чем за 24 часа, компания быстро завоевала признание, построив самое высокое в мире сооружение, напечатанное на 3D-принтере, — 5-этажный многоквартирный дом, завершенный еще в 2015 году.

Согласно ArchDaily, многоквартирный дом был построен с использованием 3D-принтера высотой 20 футов, шириной 33 фута и длиной 132 фута.Я оживлял конструкцию слой за слоем, используя смесь стекловолокна, стали, цемента, отвердителей и переработанных строительных отходов. Затем отдельные секции здания были собраны вместе, как и в любом другом модульном строительном проекте. В то же время WinSun построила особняк площадью 1100 квадратных метров, полностью декорированный внутри и снаружи. ArchDaily пишет, что тайваньская компания по недвижимости заказала 10 особняков-прототипов. Строительство каждого обойдется примерно в 160 000 долларов.

В то время Ma Rongquan, China Construction No.Главный инженер Инженерного бюро 8 сказал на пресс-конференции, что он надеется, что проекты проложат путь к более единым стандартам строительства с помощью 3D-печати.

«Эти два дома полностью соответствуют соответствующим национальным стандартам. Он безопасен, надежен и отличается хорошей интеграцией архитектуры и декора. Но поскольку не существует конкретного национального стандарта для архитектуры 3D-печати, нам необходимо пересмотреть и улучшить такой стандарт на будущее», — сказал он.

Муниципальное здание, Дубай, Объединенные Арабские Эмираты Фото: Apis Cor

Чтобы не отставать, в начале 2020 года в Дубае открылось крупнейшее в мире здание, напечатанное на 3D-принтере, — административное здание площадью 6900 квадратных футов для муниципалитета Дубая. Давно известно, что Дубай стремится к невозможному, когда дело доходит до строительства. В конце концов, здесь уже находится Бурдж-Халифа, самое высокое здание в мире, возвышающееся над пустынным ландшафтом на высоте более полумили.

По данным SingularityHub, для проекта муниципального строительства Дубай сотрудничал с бостонской Apis Cor, компанией, известной тем, что построила 3D-печатный дом в России менее чем за 24 часа.Структура здания очень похожа на обычное здание, оно сделано из сборного железобетона и армировано арматурой и бетоном. Были привлечены подрядчики, чтобы добавить такие штрихи, как окна и крышу, после того, как конструкция была собрана.

У Дубая большие планы на технологию 3D-печати. К 2030 году с использованием этого метода планируется построить до четверти всех новых зданий. SingularityHub пишет, что это часть плана правительства по снижению затрат на строительство и экономии времени на строительных проектах.

Двухэтажный особняк, Беккум, Земля Северный Рейн-Вестфалия, Германия Фото: Mense-Korte

Строитель PERI GmbH и дизайнер MENSE-KORTE ingenieure+architekten совместно работали над первым в Германии напечатанным на 3D-принтере двухэтажным зданием с жилой площадью около 860 квадратных футов на каждом этаже, согласно данным ArchDaily.

В проекте используется специальный 3D-принтер под названием BOD2, разработанный датским производителем COBOD. Машина позволяет добавлять трубы и другие внутренние компоненты здания даже во время печати.ArchDaily пишет, что он может напечатать до 10 квадратных футов двойной стены всего за 5 минут, и его нужно откалибровать только один раз, прежде чем приступить к работе над каждой секцией.

«Процесс печати бетона дает нам, дизайнерам, большую степень свободы при проектировании зданий. При обычных методах строительства это было бы возможно только при больших финансовых затратах. С нашим печатным жилым домом в Беккуме мы демонстрируем потенциал процесса строительной печати», — сказал Вальдемар Корте, партнер MENSE-KORTE ingenieure+architekten.

Офисное здание, напечатанное на 3D-принтере, Дубай, Объединенные Арабские Эмираты Фото: Gulf News

Еще до того, как Дубай стал домом для самого большого в мире здания, напечатанного на 3D-принтере, он уже был известен первым в мире офисным зданием, напечатанным на 3D-принтере. Согласно Architect Magazine, в офисном комплексе площадью 2600 квадратных футов находится штаб-квартира Dubai Future Foundation (DFF). Каждое здание сделано из отдельных бетонных компонентов, которые были напечатаны в Шанхае и отправлены в Дубай для размещения.Чтобы завершить работу, Дубай заручился поддержкой огромного 3D-принтера WinSun, имеющего размеры 120 футов в длину, 40 футов в ширину и 20 футов в высоту.

Согласно журналу Architect Magazine, компания заявила, что сочетание 3D-печати и модульной сборки сократило трудозатраты на 50–80 %, а количество строительных отходов — на 30–60 %. Здание, которое впервые открылось для бизнеса летом 2016 года, было спроектировано Генслером для Национального комитета Объединенных Арабских Эмиратов.

«Это прокладывает путь к будущему, в котором 3D-печать может помочь решить насущные проблемы окружающей среды и урбанизации, а также позволит нам создавать индивидуальные пространства для наших клиентов в гораздо более короткие сроки», — сказал директор Gensler Ричард Хаммонд в интервью журналу Architect Magazine. утверждение.

3D-печатный прототип дома, Антверпен, Бельгия Фото: Kamp C & Jasmien Smets

Прошлым летом компания Kamp C построила в Бельгии двухэтажный дом, напечатанный на 3D-принтере, сообщает New Atlas. Площадь дома составляет всего 1000 квадратных футов, и он был изготовлен с использованием той же технологии печати COBOD BOD2, что и особняк в Германии. Принтер имеет размеры 32 на 32 фута и выдавливает цементоподобную смесь отдельными слоями, пока структура не будет завершена. После того, как это было сделано, люди-подрядчики добавили окна и другие важные элементы.

На завершение этого проекта ушло около трех недель, но Kamp C сообщил New Atlas, что это сократит время строительства до двух дней. Здание включает в себя вестибюль, два конференц-зала и кухню и оснащено современными удобствами, в том числе полами с подогревом, солнечными батареями и тепловым насосом.

Менеджер проекта Марийке Аэртс сообщила New Atlas, что технология 3D-печати для проекта позволила сэкономить примерно 60% времени, бюджета и материалов.

14Trees’ Доступные экологически чистые здания, Малави, Африка Фото: 14Trees

Доступное жилье не является данностью во многих местах.14Trees, совместное предприятие CDC Group и производителя цемента LafargeHolcim, стремится улучшить качество жизни жителей за счет увеличения доступности доступных домов и школьных зданий по всей Африке.

По данным 3D Printing Media Network, начиная с Малави, компания 14Trees начала производить экологически чистые и доступные конструкции, снова используя 3D-принтер COBOD BOD2. Огромный размер принтера требует двух человек-операторов, поэтому COBOD отправила экспертов в Малави, чтобы обеспечить надлежащее обучение местных рабочих.

«Мы очень воодушевлены тем фактом, что 14Trees теперь успешно используют нашу технологию в Африке, и мы впечатлены скоростью, которой им удается достичь для печати стен первых зданий, — сказал основатель и генеральный директор COBOD Хенрик. Об этом Лунд-Нильсен сообщил 3D Printing Media Network.

«Нехватка доступного жилья и школ в Африке огромна, и мы верим, что наши технологии могут сыграть жизненно важную роль в решении этой проблемы, не в последнюю очередь за счет увеличения скорости выполнения.

3D-печать: будущее строительства

Опубликовано 31 января 2018 г. пользователем Джейми Д.

В 2004 году профессор Бехрох Хошневис из Университета Южной Каролины предпринял первую попытку напечатать стену на 3D-принтере. С тех пор эта инновация взорвалась, и теперь можно построить дом всего за 20 часов! Профессор разработал 3D-принтер FDM, установленный на роботизированной руке, который выдавливает бетонные слои вместо пластика для создания 3D-модели.

Эта технология Contour Crafting продемонстрировала все качества, необходимые для использования аддитивного производства на строительных площадках: снижение затрат и отходов, более высокая скорость строительства, снижение аварийности, сложные архитектурные формы и многое другое.Его открытие положило начало использованию 3D-печати в строительстве. Тем не менее, он по-прежнему используется гораздо реже, чем в некоторых секторах, таких как аэронавтика или медицина.

Крупномасштабные промышленные принтеры для бетона могут автономно создавать целые конструкции дома.

Строительные гиганты быстро осознают потенциал 3D-технологий и их влияние на будущее строительства. Ожидается, что рынок бетонной 3D-печати достигнет 56,4 млн долларов в 2021 году, и на то есть веские причины. Все больше и больше компаний создают в этом секторе новые инновационные проекты.Некоторые из них более футуристичны, некоторые вполне реальны в настоящем, например, 3D-печатный дом Apis Cor за 24 часа. 3D-печать бетоном быстро развивается и опирается на различные технологии и материалы, предлагая своим пользователям множество преимуществ. Однако технология все еще находится в зачаточном состоянии и связана текущими ограничениями.

Какие процессы 3D-печати используются в строительстве?

1 – Роботизированные экструдеры

Метод Contour Crafting включает в себя нанесение строительного материала для создания крупномасштабной 3D-модели с гладкой поверхностью.Вокруг площадки здания установлены рельсы, которые будут служить конструкцией для направления манипулятора. Он перемещается вперед и назад, выдавливая бетон слой за слоем. Кельмы, расположенные сбоку и над соплом, выравнивают экструдированные слои и обеспечивают прочность модели.

В этом процессе нельзя использовать обычный бетон, так как он должен затвердеть, прежде чем вы сможете продолжить процесс. Если бы он был напечатан на 3D-принтере, то не смог бы выдержать собственного веса. Поэтому бетон используют с быстросхватывающимися свойствами.

Contour Crafting (компания с тем же названием, что и метод) очень осторожно относятся к своему прогрессу. Однако китайская строительная компания WinSun Decoration Engineering Co описывает ее как способную «затмить всех». Эти машины огромны (32 м в длину, 10 м в ширину и 6,6 м в высоту). Это позволяет им печатать полные конструкции на 3D-принтере и собирать их на месте. Это делается путем смешивания бетона и стекловолокна на месте, а затем печати. Этот подвиг заставил строителей и строителей узнать об аддитивном производстве.

Constructions-3D — конкурирующая компания, которая также пытается печатать на 3D-принтере большие бетонные здания с использованием этой технологии.

Компании-конкуренты

Различные игроки рынка разработали машины, использующие различные технологии для 3D-печати бетона. Французская компания Constructions-3D создала полярный 3D-принтер, который печатает, находясь внутри строительной площадки, а затем выходит через парадную дверь здания после завершения строительства. Он состоит из механической основы и робота-манипулятора с соплом для выдавливания материала на конце.Этот рукав предлагает площадь печати более 250 м² и высоту более 8 метров.

Робот

Cazza Construction похож на этот, он включает в себя мобильную крановую систему, позволяющую им печатать на 3D-принтере гораздо более широкую область и создавать более крупные и высокие конструкции. Это видно на прошлых принтах таких компаний, как Apis Cor и XtreeE, быстро создающих целые дома.

Другие компании специализируются на экструдировании материалов, отличных от бетона, с использованием этой технологии. Ярким примером является запатентованный процесс BatiPrint 3D: Нантский университет, Bouygues Construction и Lafarge Holcim объединили усилия для разработки промышленного робота, который печатает сразу 3 слоя материала.Два из этих слоев представляют собой полимерную пену, а третий слой представляет собой бетон. Бенуа Фюре, профессор Нантского университета, объясняет: «Пена обеспечивает внутреннюю и внешнюю изоляцию; бетонирование и армирование сейсмостойкой несущей конструкции. “

Batiprint 3D — французская компания, занимающаяся 3D-печатью больших конструкций.

2 – Слои песка соединены вместе

Итальянский архитектор Энрико Дини впервые произвел фурор как «человек, который печатает дома на 3D-принтере». Совсем недавно он продемонстрировал интересный процесс 3D-печати, используя свой 3D-принтер «D-Shape».Эта машина основана на связывании порошка, что позволяет отвердить слой материала с помощью связующего. Слои песка наносятся в соответствии с желаемой толщиной, прежде чем печатающая головка выливает капли (связующее вещество) для затвердевания песка. Эта машина размером 4 х 4 метра может создавать большие конструкции размером до 6 кубических метров.

Место печати, где D-Shape будет 3D печатать бетонную конструкцию.

3 – Металл для массивных конструкций

Голландская компания MX3D разработала уникальный метод строительства под названием WAAM (Wire Arc Additive Manufacturing), который позволяет печатать металлические конструкции на 3D-принтере с помощью 6-осевого робота, который сбрасывает 2 кг материала в час.

Этот робот стал результатом сотрудничества с Air Liquide и ArcelorMittal и оснащен сварочным аппаратом и соплом для послойной сварки металлических стержней. Этот процесс также совместим с другими металлами, такими как нержавеющая сталь, бронза, алюминий и инконель. Машину можно сравнить с чем-то вроде гигантского паяльника. Команда прокомментировала, что «мы объединили промышленного робота со сварочным аппаратом, чтобы превратить его в 3D-принтер, который работает с нашим собственным программным обеспечением».

MX3D — один из ряда инновационных стартапов в секторе 3D-печати.

Несмотря на то, что эти проекты задуманы стартапами, часто требуется поддержка более крупных компаний в области строительства. Royal BAM Group в партнерстве с Эйндховенским технологическим университетом разработала 3D-печатный бетонный мост для велосипедистов. Кроме того, Bouygues Construction обратилась к 3D-печати для строительства домов в Лилле, Франция. Кроме того, Vinci Construction сотрудничала с французским стартапом XtreeE для тестирования строительства сложных конструкций, а шведская группа Skanska недавно сотрудничала с Университетом Лафборо для разработки процесса 3D-печати бетона.

«мы объединили промышленного робота со сварочным аппаратом, чтобы превратить его в 3D-принтер, работающий с нашим собственным программным обеспечением», — команда MX3D.

Зачем использовать 3D-печать в строительстве?

Во-первых, 3D-печать бетона экономит много времени. В частности, использование этих технологий потенциально сокращает двухнедельную работу до 3-4 дней. Кроме того, это снижает риск получения травм на работе. Бенуа Фюре из Нантского университета объясняет: «Уменьшение трудностей и рисков — это реальность, мы реализовали лучи 3.Высота 8 м без строительных лесов. Кроме того, на строительной площадке очень тихо».

Его команде удалось напечатать в 3D дом площадью 95 м² и первое социальное жилье в городе, напечатанное на 3D-принтере. Бенуа говорит, что их технология BatiPrint также упростила создание изогнутых форм с меньшими затратами. Более того, поскольку 3D-принтерам не нужно есть и спать, они не перестают работать, пока проект не будет завершен. Это значительно сокращает время ожидания.

Преимущества 3D-печати в строительстве

С точки зрения использования материалов 3D-печать экономична.При аддитивных, а не субтрактивных процессах используется меньше материалов, чем при традиционных производственных процессах. Это снижает воздействие на окружающую среду, так как производится меньше отходов. Ромен Дюбале, один из соучредителей XtreeE, объясняет: «Благодаря повышенному геометрическому мастерству мы можем создавать оптимизированные формы, чтобы ограничить количество используемых материалов».

Тем не менее, мечта о 3D-печати домов, мостов и небоскребов все еще имеет свои недостатки. Аксель Тери из Constructions-3D объясняет, что «основные трудности возникают из-за того, что процесс 3D-печати зданий сегодня не признан методом строительства многими нормами и органами стандартизации.Поскольку печатные конструкции не являются традиционными, расчеты сопротивления и сопротивления во времени трудно осуществить, поэтому жилые работы должны быть проверены в каждом конкретном случае в начале». Эти органы по стандартизации обеспокоены тем, действительно ли эти конструкции прочны и могут ли они противостоять окружающей среде.

Машина

Constructions-3D напоминает огромный трактор и 3D печатает бетон для создания больших конструкций.

3D-печатный дом: решение жилищного кризиса?

Поскольку 3D-печать теперь позволяет создавать конструкции быстрее, она идеально подходит для борьбы с жилищным кризисом.В результате некоторые компании тяготеют к аддитивному производству. В их число входит итальянская компания WASP, которая стремится построить более устойчивый мир с помощью 3D-печати. Они разработали один из крупнейших в мире 3D-принтеров, способный строить дома из местных материалов с использованием солнечной, ветровой или гидроэнергии. Это позволяет регионам, у которых еще нет доступа к электричеству, печатать на 3D-принтере экологически безопасные конструкции из местных ресурсов.

3D-принтеры WASP работают над созданием будущего, в котором экологически чистые материалы создают 3D-печатные дома.

Аналогичным образом в Бразилии Аниэль Гедес основала Urban3D, чтобы отреагировать на жилищный кризис в Бразилии. Ее компания занимается 3D-печатью частей зданий на специальном заводе, а затем собирает их на месте. Это позволяет ей создавать здания такой высоты, которая была бы невозможна, если бы 3D-печать производилась на месте. В настоящее время компания тестирует несколько прототипов и надеется найти решение для развития бразильских трущоб.

Российская компания Apis Cor также убеждена в положительном влиянии 3D-печати на жилищное строительство.Основатель и генеральный директор Никита Чен-юн-тай объясняет: «Мы считаем, что аддитивное производство является эффективным решением жилищного кризиса, и именно поэтому мы разработали наш проект. Мы надеемся, что через несколько лет этот подход будет тщательно протестирован в разных частях мира, чтобы продемонстрировать его реализуемость. Мы верим, что все больше и больше строительных компаний будут использовать эту технологию, как это уже происходит сегодня».

Российская компания Apis Cor построила этот дом всего за 24 часа, используя свой бетонный 3D-принтер.

3D-печать в космосе?

Аддитивное производство также может стать для человечества способом исследования космоса. НАСА запустило проект «3D Printed Habitat Challenge», посвященный изучению технологий, используемых для строительства домов в космосе, например, на Луне или Марсе. Несмотря на амбициозность, еще слишком рано говорить о том, является ли 3D-печать жизнеспособным решением. Однако мы можем сказать, что 3D-печать в строительстве станет реальной глобальной силой. Издательство SmarTech Publishing недавно опубликовало отчет, в котором прогнозируется, что глобальные доходы в этом секторе составят 40 миллиардов долларов в 2027 году.Рост от нескольких миллионов долларов до 40 миллиардов долларов за 10 лет просто поразителен. Поэтому нам придется посмотреть, как мир отреагирует на эту технологию в будущем.

Вам понравился наш тематический материал о 3D-печати в строительстве? Дайте нам знать в комментариях ниже или на наших страницах Facebook и Twitter! Подпишитесь на нашу бесплатную еженедельную рассылку, чтобы получать все последние новости в области 3D-печати прямо в свой почтовый ящик!

напечатанных на 3D-принтере домов — будущее строительства? (Видео)

В доме площадью 1200 квадратных футов есть три спальни, две полноценные ванные комнаты и крытая веранда.Тем не менее, на возведение бетонных стен дома ушло всего 28 часов — потому что они напечатаны, что сокращает стандартный график строительства как минимум на 4 недели. Используя автоматизированные компьютерные технологии и запатентованную бетонную смесь, Habitat for Humanity недавно завершила первый из многих запланированных 3D-печатных домов в Вильямсбурге, штат Вирджиния, и других местах.

Новая владелица Эйприл Стрингфилд и ее 13-летний сын рады узнать, что дом будет принадлежать им. Г-жа Стрингфилд проработала 5 лет смотрителем прачечной в местном отеле, однако ее доход составляет менее 80% от среднего дохода в этом районе.Излишне говорить, что стать домовладельцем казалось недостижимым — до тех пор, пока его не приняли в один из домов, напечатанных на 3D-принтере Habitat for Humanity. «Мой сын и я так благодарны», — сказала она на открытии дома. «Я всегда хотел быть домовладельцем. Это сбывшаяся мечта».

Habitat for Humanity построила сотни тысяч доступных домов для людей, которые в них нуждаются.

Habitat for Humanity: новаторский дом, напечатанный на 3D-принтере, 12 июля 2021 г.

3D-печать — относительно новый метод в строительном секторе, целью которого является улучшение экономики и смягчение воздействия на окружающую среду.Это инновационная область, которая сочетает в себе знания традиционного строительства с цифровым производством. Отсутствие опалубки, а также ряд других важных преимуществ имеют большой потенциал и привлекли внимание строительной отрасли.

Почему 3D-печать?

  • Экономит до 15 % на квадратный фут стоимости строительства для подрядчиков.
  • Лучше сохраняет температуру, снижая затраты домовладельцев на отопление и охлаждение.
  • Устойчив к торнадо и ураганам.

Дома, напечатанные на 3D-принтере, уже строятся и продаются населению.

Как строятся 3D-печатные дома

Концепция аддитивного производства — более технический термин для 3D-печати — восходит к 1980-м годам, но в последнее десятилетие стала гораздо более популярной. 3D-печать начинается с цифрового файла проекта дома. Большие роботы-манипуляторы на шарнире производят полностью функциональные дома, слой за слоем укладывая материал для построения дома в трех измерениях, слой за слоем.

Для дома г-жи Стрингфилд «Среда обитания человечества» компания Alquist использовала запатентованную бетонную смесь и экструзионную машину для печати внешних и внутренних стен, которые в процессе печати были усилены сталью. После этого внешние стены были покрыты прозрачным или тонированным покрытием, препятствующим проникновению влаги через бетон. Подрядчик уложил традиционный сайдинг на фронтоны крыши и использовал стандартный кирпич на столбах крыльца.

Домовладельцы могут выбрать стандартный серый бетонный цвет или выбрать один из ряда привлекательных оттенков землистого тона, чтобы придать дому индивидуальный вид.

После того, как Alquist закончил печатать стены, традиционные строители построили крышу, проложили водопровод и электропроводку, установили внутренние полы и другие отделочные материалы. Через отделение Habitat в Вильямсбурге подрядчики, субподрядчики и другие добровольцы пожертвовали своим временем, чтобы завершить оставшиеся части дома.

Оценка жизненного цикла 3D-печатных домов

Система оценки жизненного цикла (LCA) используется для количественной оценки нагрузки на окружающую среду при добыче и производстве сырья, а также потребления энергии на этапах строительства и эксплуатации.Хотите статистику? В исследовании, проведенном в Объединенных Арабских Эмиратах, рассматривался процесс строительства одноэтажного дома, напечатанного на 3D-принтере, для проведения сравнительной оценки с традиционной бетонной конструкцией.

Экономика выбранных структурных систем была исследована с помощью анализа стоимости жизненного цикла (LCCA), который включал в основном затраты на строительство и экономию энергии. Анализ экологической эффективности был использован для объединения результатов ОЖЦ и LCCA в единую структуру, чтобы помочь в принятии решений путем выбора оптимальной и наиболее экологически эффективной альтернативы.

Выводы показали, что дома, построенные с использованием аддитивного производства и материалов, напечатанных на 3D-принтере, более экологичны. Традиционный метод строительства оказал более сильное воздействие по сравнению с методом 3D-печати с потенциалом глобального потепления 1154,20 и 608,55 кг эквивалента CO2, неканцерогенной токсичностью 675,10 и 11,9 кг 1,4-ДХБ и потреблением воды 233,35 и 183,95 м3 соответственно. .

Дом, напечатанный на 3D-принтере, также оказался экономически выгодным вариантом, с сокращением общих капитальных затрат на 78% по сравнению с традиционными методами строительства.Объединенные экологические и экономические результаты показали, что общий процесс 3D-печатного дома имеет более высокую экологическую эффективность по сравнению со строительством на основе бетона. Основные результаты анализа чувствительности показали, что до 90% воздействия растворов для 3D-печати на окружающую среду можно смягчить за счет уменьшения соотношения цемента.

Воздействие домов, напечатанных на 3D-принтере, на окружающую среду

Alquist — компания, занимающаяся 3D-печатью Habitat for Humanity — использует эту технологию для создания проектов, снижая при этом стоимость жилья и инфраструктуры в экономически неблагополучных и недостаточно обслуживаемых районах.Каждый дом Alquist оснащен запатентованной компанией Virginia Tech системой мониторинга на базе Raspberry Pi, которая контролирует внутреннюю среду, обеспечивает безопасность и управление в чрезвычайных ситуациях, оптимизирует потребление энергии и анализирует комфорт жильцов и использование пространства.

Alquist также устанавливает 3D-принтер на кухне в каждом построенном доме. Домовладелец получает загружаемый компьютерный файл, который позволит ему распечатать ручки, крышки выключателей и другие сменные детали.

В то время как дома, напечатанные на 3D-принтере, все еще редкость, дом в Вильямсбурге символизировал потенциал доступных домов, которые ограничивают использование природных ресурсов, таких как деревья.Каждый новый дом, построенный Habitat for Humanity Peninsula и Greater Williamsburg, сертифицирован EarthCraft. EarthCraft — это добровольная программа экологического строительства, которая служит образцом для здоровых и комфортных домов и направлена ​​как на сокращение счетов за коммунальные услуги, так и на минимизацию воздействия на окружающую среду.

Последние мысли

Строительство каждого дома, построенного Habitat for Humanity Peninsula и Greater Williamsburg, является совместным усилием волонтеров, спонсоров дома и покупателей дома.Семьи-участники отрабатывают не менее 300 часов работы над строительством собственного жилья и домов других семей, что называется «капитальным капиталом». Программа Habitat для покупателей жилья привела к ежемесячным платежам по ипотеке в размере не более 30% от дохода г-жи Стрингфилд, включая ее налоги на недвижимость и страховку домовладельца.

Дома, напечатанные на 3D-принтере, по своей природе устойчивы, экономичны и имеют прочную конструкцию. Они могут помочь сделать жилье более доступным и, вероятно, станут еще одним инструментом в наборе инструментов для борьбы с бездомностью и последствиями климатического кризиса.

Хотите узнать больше о возможностях 3D-печати? Ознакомьтесь с этими статьями: прототипы гидроэлектростанций, запчасти для электромобилей и велосипеды из углеродного волокна.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *