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.

Автор: Еграшкин Никита Алексеевич

Фейк: «Дома на 3D-принтерах печатали уже в 1930-х годах»

Fake News

22.07.2022 10:22

В соцсетях появилось сообщение о том, что уже в 1930-х годах люди умели печатать жилые здания на 3D-принтере. По словам автора идеи, сейчас эту технологию скрывают, так как подобные дома стоили бы очень дешево, что якобы вредило бы рыночной экономике. Рассылка сопровождается видеороликом, на котором бетонные стены возводят при помощи необычного устройства. Рассказываем, что на самом деле показано в ролике и почему это не 3D-принтер.

Распространяемое видео действительно было снято в конце 1930-х годов в США. На кадрах показано возведение здания по методу, который в 1941 году запатентовал Уильям И. Эршел.

Сам метод заключался в использовании особого устройства, которое было способно возводить и сразу же сглаживать бетонные стены. Однако 3D-принтером его назвать сложно, так как процесс строительства все же не полностью автоматизирован. На видеороликах, которые можно найти в Сети, видно, что работники вручную загружают в машину уже смешанный заранее бетон, а само устройство выкладывает его лишь по кругу и никак иначе.

В патенте, поданном изобретателем, сказано, что устройство можно установить таким образом, чтобы оно укладывало бетон в конические или гиперболические формы, однако эта установка должна проходить вручную. Сам патент был действителен на протяжении 20 лет. Срок его действия истек в январе 1961 года. Тем не менее описание и чертежи до сих пор хранятся в открытом доступе. Следовательно, эта технология не секретна и получить доступ к ней может любой желающий.

От современных 3D-принтеров технология Уильяма И. Эршела во многом отличается. 3D-принтеры программируются таким образом, чтобы выкладывать материал в определенные формы заранее, при этом формы могут быть абсолютно любой сложности.  Процесс печати практически полностью автоматизирован и не требует тяжелого физического труда людей.

Теория о том, что сейчас печатать дома на 3D-принтерах невыгодно,  – ложь. На самом деле такие проекты разрабатываются и считаются очень перспективными. Проблема на сегодняшний день заключается лишь в том, что не все здания, построенные таким образом, соответствуют требованиям безопасности и качеству, выдвигаемым властями государств. Однако в некоторых странах этот вопрос уже решается. К примеру, дома, созданные на 3D-принтере, уже существуют в Дании, Индии и Германии.

По данным Всемирного экономического форума, именно такая технология в будущем может оказаться ключом к решению проблемы обеспечения людей доступным и качественным жильем.

Итак, на распространяемом видео вовсе не 3D-принтер, а технология по строительству бетонных стен, запатентованная в 1941 году в США.  От людей ее никто не скрывает – чертежи и описание технологии размещены в открытом доступе. Современные 3D-принтеры существенно отличаются от того, что было запатентовано в 1941 году. На сегодняшний день уже существуют жилые дома, напечатанные при помощи 3D-принтера, и эти технологии планируют развивать и дальше.

Таким образом, рассылка о том, что в 1930-х годах люди умели печатать дома на 3D-принтере, – неправда.

 

Все разоблачения фейков в нашем Telegram-канале Stopfake.kz. Подпишись, чтобы сразу узнать правду.

Еще новости

Back to top button

Лучший 3D-принтер 2023 года

В этой статье:

• На что обратить внимание перед покупкой 3D-принтера
• Лучшие 3D-принтеры
• Лучшие 3D-принтеры для начинающих
• 3D-принтеры среднего класса
• Высококачественные и профессиональные 3D-принтеры
• 3D-сканеры
• Часто задаваемые вопросы о 3D-печати 

3D-печать, когда-то принадлежавшая увлеченным любителям, стала намного более доступной и доступной благодаря высококачественным недорогим принтерам и материалам для печати.

3D-принтеры становятся быстрее и обеспечивают гораздо более высокое качество, поэтому сейчас самое подходящее время для начала работы в отрасли. Принтеры можно использовать для стольких проектов, от косплея до малого бизнеса, что имеет смысл иметь хотя бы один дома.

Мы потратили бесчисленное количество часов на тестирование 3D-принтеров всеми возможными способами, чтобы создать лучшие 3D-принтеры в каждом классе. Прямо сейчас Bambu Lab P1P является нашим лидером, но это может измениться по мере тестирования новых принтеров, поэтому следите за этим пространством.

Эти модели от Fotis Mint очень детализированы.

James Bricknell/CNET

В этот список входят как маленькие, так и большие 3D-принтеры, при этом особое внимание уделяется скорости печати, размеру рабочей пластины, стоимости нити PLA, типу печатающей головки и другим важным деталям. И если вы решили окунуться в аддитивное производство — это то, чем, по сути, является 3D-печать, — ниже также есть ответы на часто задаваемые вопросы.

Лучшие 3D-принтеры

Лучшие 3D-принтеры для начинающих

Эти 3D-принтеры отлично подходят для всех, кто только начинает заниматься 3D-печатью. Ознакомьтесь с нашим расширенным списком лучших бюджетных 3D-принтеров, чтобы узнать больше в этой категории.

3D-принтеры среднего класса

Высококачественные и профессиональные 3D-принтеры

3D-сканеры

На что обратить внимание перед покупкой 3D-принтера

Покупка вашего первого 3D-принтера может быть волнительной, но не я не волнуюсь; Мы здесь, чтобы помочь. Есть несколько основных областей, которые вы должны учитывать при выборе лучшего 3D-принтера, и мы их рассмотрели здесь.

Стоит ли ждать сделки по покупке 3D-принтера?

3D-принтеры часто доступны в течение всего года по сниженной цене. Особые дни, такие как прайм-день, черная пятница и киберпонедельник, – отличный повод приобрести себе новую машину, но в обычный день все равно можно заключить множество сделок. Убедитесь, что вы остаетесь гибким, и выберите сделку с 3D-принтером, исходя из доступности машины и того, что, как показали ваши исследования, является лучшим.

Что я печатаю в 3D?

Решая, какой 3D-принтер купить, вы сначала должны знать, какие вещи вы хотите на нем печатать. 3D-печать смолой хороша для высокодетализированных моделей, таких как бюсты персонажей, стоматологические работы или настольные миниатюры. С помощью 3D-принтера из смолы можно изготовить даже украшения.

Почти для любого другого применения FDM, также известный как филаментный 3D-принтер, вероятно, является лучшим выбором. Филаментная 3D-печать универсальна в отношении типов материалов, которые вы можете использовать, и предлагает гораздо большие объемы сборки для работы с моделями. Косплейные доспехи и шлемы, практические детали и масштабные модели лучше всего печатать на FDM-принтере.

Подробнее:  Что такое 3D-печать?

Что такое объем сборки?

Объем сборки — это объем памяти, необходимый принтеру для создания модели. Часто вычисляемый в миллиметрах в кубе, он представляет собой комбинацию ширины, высоты и глубины, до которой может дотянуться сопло вашего принтера. Это не всегда то же самое, что и внутренний объем 3D-принтера, потому что проводка и другие механические детали могут мешать соплу, уменьшая доступную площадь.

Большинство FDM-принтеров имеют площадь сборки около 220 на 220 на 250 мм, хотя у некоторых из лучших 3D-принтеров она больше, а у некоторых лучших бюджетных 3D-принтеров – меньше. Я думаю, что платформа размером 220 на 220 мм — хороший размер для начала, так как на ней есть место для больших практичных деталей или нескольких небольших моделей одновременно.

Часто задаваемые вопросы о 3D-принтерах

Каково это жить в доме, напечатанном на 3D-принтере

В этом году на фестивале South by Southwest (SXSW) присутствовал обычный состав групп и фильмов, но на столе была другая, более актуальная тема. . «Нам жизненно необходимо найти новые способы защитить себя», — говорит Джейсон Баллард, соучредитель и генеральный директор Icon, строительного стартапа из Остина.

«Дома и здания нашего будущего должны сильно отличаться от сегодняшних». Для Icon и других новаторов в строительной отрасли решение заключается не в оптимизации человеческого труда или материалов, а в строительстве с помощью роботов.

Крупномасштабные 3D-принтеры Icon создают архитектурные формы с помощью аддитивного процесса с использованием запатентованного материала под названием Lavacrete, высокопрочного бетона, который смешивается на месте в зависимости от климатических условий и потребностей строительства.

Баллард и его компания представляют себе будущее, в котором все наши потребности в жилье будут напечатаны на 3D-принтере с использованием передовых технологий. «Настало время для искусственной среды присоединиться к цифровой автоматизированной роботизированной революции, которая принесла так много пользы другим отраслям», — говорит Баллард.

Четыре года назад компания Icon представила на выставке SXSW первый в мире дом, напечатанный на 3D-принтере. Этот дом был спроектирован как прототип доступного жилья, а позже он был преобразован в несколько крошечных жилых деревень, которые компания помогла построить. В этом году Icon представили свое последнее достижение House Zero.

Компания Icon представила свой последний напечатанный на 3D-принтере дом House Zero на выставке SXSW в начале этого года. Проект House Zero, разработанный студией Lake Flato Architects, исследует новые возможности 3D-печати в жилищном строительстве.

Разработанная студией Lake Flato Architects по образцу резиденции в стиле ранчо, эта модель дома, возможно, является самым передовым формальным воплощением 3D-печатного дизайна жилого дома на сегодняшний день. Его волнообразные, текстурированные бетонные стены чередуются с окнами, простирающимися от пола до потолка, где их венчает плоская традиционная деревянная крыша. «Важно делать намеренно провокационные дома, такие как House Zero», — говорит Баллард. «Речь идет о том, чтобы изменить представление людей о том, каким может быть современное жилье».

Внутри House Zero выглядит и ощущается как традиционный дом, но с волнообразными внешними стенами, напечатанными на 3D-принтере, которые придают интерьеру элемент текстуры и движения.

«Для нас важно делать намеренно провокационные дома, такие как House Zero», — говорит Джейсон Баллард, соучредитель и генеральный директор Icon. Баллард надеется, что House Zero поможет изменить общее представление о том, как может выглядеть дом, напечатанный на 3D-принтере.

Хотя приглашать людей мечтать — это хорошо, но как насчет обещания 3D-печати действительно создавать и обеспечивать убежище? Это то, чего люди хотят или в чем нуждаются? А что это за убежище, собственно?

Для избранной группы граждан мира, которые оказались в домах, напечатанных на 3D-принтере, реальность может быть не такой гламурной, как House Zero, но тем не менее она оказалась на удивление удобной.

Шон и Маркус Шиверс стоят у истоков своего нового дома в Темпе, штат Аризона, который был построен с использованием портального 3D-принтера и нацелен на сертификацию LEED Platinum.

Семьдесят пять процентов дома Шиверсов были напечатаны на 3D-принтере, включая все внутренние и внешние стены, а остальная часть, включая крышу, была построена с использованием традиционных методов строительства.

«Я волновался, — признается Маркус Шиверс, житель Финикса, штат Аризона, о своей первой реакции на известие о том, что он может переехать в дом, напечатанный на 3D-принтере. «На макетах это выглядело как хороший дом, но меня больше всего беспокоило то, что технология была новой — мне было интересно, кто на самом деле знает, как работать с домом, если что-то пойдет не так».

Маркус и его жена Шон были мотивированы возможностью остаться в районе Темпе, где они жили в течение десятилетий (но быстро потеряли цену), поэтому они рискнули и подписали контракт, чтобы стать владельцем дома. дом, который недавно был завершен Habitat for Humanity Central Arizona.

Habitat for Humanity Central Arizona использовала принтер Build on Demand (BOD2), поставленный немецкой компанией PERI Group, который спроектирован таким образом, что строители могут работать в зоне печати во время процесса печати, оптимизируя эффективность.

Принтер BOD2 использует композитный бетонный материал под названием Laticrete в процессе аддитивного строительства. Последовательные слои строятся для формирования внутренних и наружных стен.

Ориентируясь на Платиновый уровень LEED, новая резиденция Дрожащих является первым домом Habitat for Humanity, напечатанным на 3D-принтере в стране, и некоммерческая организация надеется масштабировать дизайн для создания других домов в Темпе и за его пределами. Все стены дома с тремя спальнями были сформированы портальными принтерами на месте с использованием Laticrete, композитного бетонного материала, а потолок и крыша были построены с использованием традиционных методов строительства.

Теперь, когда они переехали, первоначальные сомнения Шиверсов уступили место восторгу. «Он такой энергоэффективный и герметичный, а стены такие толстые», — говорит Маркус. «Нам редко приходится включать кондиционер, а когда приходится, мы выключаем его через пять минут». Шон соглашается: «Похоже на крепость, но не слишком закрытая. Сквозь стены вообще не слышно, и мне нравится безопасность и прочность конструкции», — говорит она.

Пещерное качество домов, напечатанных на 3D-принтере, заставило некоторых потенциальных домовладельцев насторожиться, особенно когда дизайнеры используют органические волнообразные формы, которые естественным образом дает 3D-печать (а-ля House Zero). В Голландии архитекторы из Houben/Van Mierlo спроектировали первый в мире законно пригодный для проживания объект с несущими стенами, напечатанными на 3D-принтере, который имеет форму гигантского валуна с округлыми стенами и формами крыши. Бунгало с двумя спальнями, построенное в 2021 году проектом Milestone, в настоящее время является домом для Элиз Лутц и Харри Деккерс, которые с самого начала были заинтригованы его уникальной формой.

Элиз Лутц и Харри Деккерс в настоящее время живут в этом доме в стиле Флинтстоунов в Эйндховене. Завершенный проектом Milestone, это был первый законно пригодный для проживания дом в Европе с несущими стенами, напечатанными на 3D-принтере.

Дом имеет жилую площадь 94 квадратных метра (1011 квадратных футов) с гостиной открытой планировки, столовой и кухней, а также двумя спальнями.

«В течение 40 лет у нас был магазин, торгующий современными украшениями, поэтому нам нравился дизайн, и форма этого здания нас заинтересовала», — говорит Элиз. «Это похоже на бункер, но внутри уютно». Гарри соглашается, но отмечает, что он никогда не чувствует себя закрытым. «Внутри он чувствует себя очень безопасно, как в коконе, но когда двери открыты, вы можете видеть весь дом, и это очень открытое ощущение», — говорит он. . Сейчас Project Milestone работает над вторым и третьим из пяти запланированных домов в Эйндховене, строительство которых планируется завершить к концу года.

EYRC Architects сотрудничает со строительной компанией Mighty Buildings из Окленда в создании нового сообщества, напечатанного на 3D-принтере, в Дезерт-Хот-Спрингс, Калифорния. Строительство первого блока началось в начале этого года, и в рамках этой инициативы используется набор деталей для стеновых панелей, напечатанных на 3D-принтере, которые затем собираются на месте.

Лос-анджелесская фирма архитектора Мэтью Чейни EYRC Architects работает со строительной компанией Mighty Buildings над проектированием и строительством нового сообщества с 3D-печатью в Дезерт-Хот-Спрингс. Он отмечает, что этот тип объемного изготовления идеально подходит для раскрытия всего потенциала 3D-печати. «Органические формы обладают большей стабильностью формы, что делает их лучшими для 3D-печати», — объясняет он. «Тем не менее, 3D-печать, как правило, представляет собой гибрид органических форм и обычных жилых архитектурных форм, потому что, например, вы не можете легко напечатать бетонную крышу».

В отличие от других компаний, занимающихся 3D-печатью, Mighty Buildings использует в своих принтерах резонирующий каменный композит под названием Light Stone Material, который затвердевает под воздействием УФ-излучения, обладает высокой прочностью и термостойкостью.

Поскольку такие компании, как Icon, продолжают расширять границы технологий, чтобы объединить 3D-печатные формы с типичными архитектурными элементами, жители домов, напечатанных на 3D-принтере, находят их удивительно удобными. Тим Ши, который переехал в Иконный дом в 2020 году в Community First! Village, застройка площадью 51 акр, предназначенная для обеспечения жильем бездомных людей в Остине, была довольна тем, насколько удобным и уютным он нашел свой дом площадью 400 квадратных футов. «В доме нет острых углов, а округлость обволакивает», — говорит он. «Внутри мне тепло, безопасно и уютно — как будто меня обнимает мой дом».

Эти дома площадью 400 квадратных футов были спроектированы компанией Logan Architecture для проекта площадью 51 акр под названием Community First! Деревня, целью которой является предоставление жилья бездомным людям в Остине. Компания Icon 3D напечатала дома на месте с помощью своих принтеров Vulcan II.

Внутри напечатанного на 3D-принтере дома Тима Ши уютная мебель и текстиль дополняют многослойные стены, напечатанные на 3D-принтере. «Когда меня спросили, хочу ли я изучить возможность переезда в дом, напечатанный на 3D-принтере, я прыгнул выше крыши и ухватился за эту возможность», — говорит Ши. «В моем прекрасном доме уже почти два года, и я просто обожаю его. Это пространство, в котором я наслаждаюсь и чувствую себя комфортно».

Хотя еще неизвестно, сможет ли 3D-печать выполнить свое обещание обеспечить человечество адекватным жильем, для тех немногих, кто в настоящее время живет в домах, напечатанных на 3D-принтере, этот опыт стал поучительным. «Этот дом — новый взгляд на то, как строить и каким может быть дом», — говорит Элиз Лутц, которая вместе со своим партнером Харри только что продлила срок аренды своего дома в Эйндховене, потому что они очень довольны.

Для Джейсона Балларда из Icon технология всегда была средством для достижения цели — тем, что позволяет создавать максимально удобные, прочные и достойные дома. «Сейчас мы считаем, что дома, напечатанные на 3D-принтере, — лучшие дома», — говорит Баллард. «Но я обещаю, что если бы завтра мы придумали лучшее решение, мы бы начали это делать».

Связанное Чтение:

На SXSW дом, напечатанный на 3D-принтере, тестирует новое видение жилищного строительства

Дома

Голландская пара Первые жильцы этого напечатанного на 3D-принтере дома в форме валуна

Посмотрите на первый в мире напечатанный на 3D-принтере дом, полностью сделанный из глины

Опубликовано

No related posts.