Строительный принтер: Строительные 3д принтеры купить в Москве

Содержание

как это работает, технологии и 3D-принтеры

Серийная 3D-печать зданий становится реальностью — с помощью строительных 3D-принтеров печатают дома в России, Китае, странах Европы, Азии и Америки. В этом обзоре мы рассказываем о наиболее перспективных отечественных и зарубежных проектах в этой области.

 

Содержание 

    

Видео

   

Технология печати

А начнем мы с технологии. Принцип работы строительных 3D-принтеров заключается в экструзии — или выдавливании — специальной смеси, слой за слоем, по заданной трехмерной компьютерной модели.

Заранее подготовленная смесь, состоящая из цемента, наполнителя, пластификатора и других добавок, загружается в бункер устройства и оттуда подается к головке принтера. Смесь наносится на поверхность площадки или предыдущие напечатанные слои.

По такому принципу работает большинство строительных 3D-принтеров. Среди них различают три типа устройств:

Портальные 3D-принтеры представляют собой конструкцию из рамы, трех порталов и печатающей головки. С помощью таких устройств можно печатать здания и по частям, и целиком — если они умещаются под аркой принтера.

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

Наконец, роботизированные принтеры — это робот или группа роботов типа промышленного манипулятора, оснащенных экструдерами и управляемых компьютером.

Есть и другие методы строительной 3D-печати. Например: оборудование D-Shape печатает наслоением порошкового материала с последующим связыванием его нанесением клеящего раствора.

   

Материалы

Основным материалом для 3D-печати домов являются мелкозернистые смеси, которые отличаются от традиционного бетона. Каждая компания разрабатывает свою рецептуру, которая соответствует устройству принтера и его сопла, а также специфике готовых изделий.

Самые важные параметры бетона для 3D-принтера — это прочность, скорость застывания и набора прочности, пластичность. Свойства бетона регулируются составом смеси — количеством цемента и качества заполнителей, а также добавками пластификаторов.

Готовые смеси позволяют печатать элементы различной сложности и размеров — от малых архитектурных форм, типа клумб и скамеек, до целых зданий, мостов и даже небоскребов.

   

Принтеры

Contour Crafting

В 2009 году резиденты стартап-инкубатора “Университет Сингулярности” (Singularity University aka Singularity Education Group, осн. в 2008 в NASA Research Park, Калифорния), под руководством Берока Хошневиса (Behrokh Khoshnevis), создали проект по развитию и коммерческому применению технологии контурного построения — Contour Crafting, которая считается первой строительной технологией 3D-печати и фактически стала самой распространенной — это та самая технология, при которой цементная смесь наносится экструдером, подобно пластику при печати FDM. 

Основанная Бероком Хошневисом одноименная компания развивает эту технологию 3D-печати и сотрудничает с NASA. Разработчик предлагает использовать этот метод печати для восстановления пострадавших от стихийных бедствий городов и строительства сооружений на других планетах.

Компания использует для 3D-печати зданий управляемый компьютером портальный кран с закрепленным на нем экструдером. В процессе Contour Crafting задействован быстросхватывающийся материал, который наносится краном послойно. Технические элементы, такие как арматура и коммуникации, могут быть добавлены по мере создания слоев.

   

АМТ

Российская компания АМТ входит в группу компаний «АМТ-СПЕЦАВИА». Сфера ее деятельности — разработка и производство строительных 3D-принтеров, продажа и сервисное обслуживание оборудования на зарубежных рынках. Ассортимент компании состоит из семи 3D-принтеров разных размеров.

Этот дом в Ярославле — самое большое здание в Европе и СНГ, построенное с применением принтеров компании AMT. Его общая площадь — 298 квадратных метров.

   

Apis Cor

Российская компания «Апис Кор Инжиниринг» (Apis Cor) — разработчик уникального мобильного строительного 3D-принтера, который печатает дом целиком на месте строительства.

Габаритные размеры 3D-принтера в сложенном состоянии составляют 4×1,6×1,5 м, масса — 2 тонны. Площадь зоны печати — 131 квадратный метр. Для печати зданий и сооружений больших размеров можно применять несколько синхронизированных между собой 3D-принтеров.

   

WINSUN

В 2014 году шанхайская компания Winsun прославилась на весь мир возведением десяти 3D-печатных зданий всего за одни сутки. На деле все оказалось немного скромнее: небольшие «коробочки» были напечатаны, блок за блоком, заранее, а затем собраны на строительной площадке, без арматуры и коммуникаций, но с остеклением.

Компания использует принтер на основе технологии FDM и один и поэтапный процесс с цементом, песком и стекловолокном. Эти материалы обеспечивают достаточную прочность стен. 3D-принтер WINSUN — это портальная конструкция с габаритами 36х12х6 метров.

   

D-Shape

D-Shape — один из наиболее необычных вариантов строительной 3D-печати. Устройство не использует позиционируемый по трем осям экструдер, а полагается на массив из 300 сопел, закрепленный на подвижной платформе. Размеры рабочей площадки принтера, в текущей версии — 6х6 метров.

Технология D-Shape напоминает струйную печать, совокупность сопел используется для нанесения связующего агента на слои песка.

  

CyBe Construction

CyBe Construction — компания из Нидерландов, применяющая 3D-печать в строительстве домов «под ключ». CyBe производит материал для печати и два строительных 3D-принтера.

Эти крупные промышленные устройства требуют участия двух операторов, но могут печатать большие строения очень быстро. К примеру, в Дубае в 2017 году компания напечатала лабораторию площадью 168 квадратных метров всего за три недели.

   

BatiPrint

Университет Нанта, Франция, совместно с Nantes Digital Sciences Laboratory (LS2N), работает над проектом печати домов на 3D-принтере, известном как Yhnova. 

Для проекта будет использоваться разработанный университетом метод Batiprint3D — 3D-печать «изнутри». Опалубка из полиуретана печатается послойным распылением материала похожего на монтажную пену, после застывания которого заливается бетоном.

Проект Yhnova представляет собой строительство пятикомнатного социального жилья с дугообразными стенами и скругленными углами. Роботизированная рука Batiprint3D может печатать структуры высотой до 7 метров, площадь планируемого дома — 95 квадратных метров.

   

WASP

Итальянский производитель WASP создал крупнейший на сегодняшний день строительный 3D-принтер. Этот дельта-бот, высотой 12 и шириной 7 метров, имеет регулируемые рычаги длиной до 6 метров.

Применение принтера под названием BigDelta направлено на устранение жилищного кризиса, путем создания более дешевых домов, что особенно актуально для развивающихся стран.

Проект BigDelta — это строительная 3D-печать с использованием природных материалов. В качестве «расходников» используется прессованная солома и земля.

   

Заключение

Строительная 3D-печать — одно из самых перспективных направлений в области возведения всевозможных сооружений. Ее применение сулит коммерческие выгоды, основанные на меньшем количестве необходимого персонала и сокращении затрат на материалы; социальные преимущества — в связи с возможностью быстрой постройки недорогого жилья для малоимущих и пострадавших при стихийных бедствиях; репутационные бонусы — более экологичное строительство с уменьшенными энергопотреблением и количеством отходов.

Обращайтесь в Top 3D Shop для приобретения строительного 3D-печатного оборудования и рациональной интеграции аддитивных технологий в ваш бизнес-процесс — наши менеджеры и инженеры дадут исчерпывающую консультацию по применению оборудования, предложат сценарии применения, составят проектную документацию для поставки и обеспечат квалифицированный сервис. 

  

Узнайте больше о возможностях усовершенствовать ваше производство интеграцией нового оборудования:

Дом, который построит 3D FASTBUILD

3d-печать домов сейчас активно набирает популярность во всем мире. На рынке строительных принтеров утверждают свои позиции производители из США, Китая, Франции, Словении, Нидерландов. Использование такого оборудования в строительстве позволяет сократить срок возведения конструкции до нескольких дней и в разы удешевить весь процесс. Шансы на сей раз не отстать на десятилетия и вовремя поймать волну есть и у России. В 2017 году в подмосковном Ступино был впервые в России целиком отпечатан жилой дом. Для этого был использован принтер российско-американского производства. И это не единственный пример того, как отечественные разработчики берутся развивать 3D-оборудование для печати домов в России с перспективой выхода на внешние рынки. ГК «Солвер» и компания AOCG разрабатывают гибридный мобильный 3D-принтер 3D FASTBUILD, который должен совершить настоящую революцию как в классических, так и в аддитивных методах строительства домов. О возможностях нового строительного принтера и его перспективах «Умнпро» рассказал директор по развитию компании AOCG Анис Ламри.

Легко внедрится в строительный процесс

– Анис, насколько сегодня целесообразны и актуальны аддитивные технологии в строительной отрасли?

Компания AOCG применяет технологии информационного моделирования зданий (BIM) уже пять лет и следит за современными строительными трендами. Сейчас все современные технологические подходы в строительстве так или иначе движутся в сторону машиностроения. Строители перенимают опыт из более высокотехнологичной индустрии. Нынешние здания проектируются с высокой точностью и детализацией для последующей синхронизации цифровой модели с производственным софтом и оборудованием, автоматическими складскими комплексами. Максимально возможное количество операций на стройплощадке будет исполняться машинами, а человек выступит исключительно в роли творца и контролера. Поэтому аддитивные технологии (АТ) – ощутимый прорыв в этой сфере. Они развивают строительство с точки зрения новых архитектурных форм и решений, заставляют двигаться от простых геометрических фигур в сторону криволинейных, бионических, природосообразных форм. К тому же участники строительного рынка борются за скорость, пытаются минимизировать количество работников на стройке, ведь человеческий фактор несет в себе большие риски не только для промышленности, но и для строительной индустрии. АТ дают возможность ускорения производственного или строительного процесса, создают абсолютно новые технологические процессы и объёмнопланировочные решения.

– Аддитивные технологии – это инструмент, который не сможет работать эффективно без верхнеуровневой программно-аппаратной надстройки.

В настоящий момент строительный софт позволяет создавать математические модели зданий, насыщенные разного рода информацией не только о конструкционных особенностях объекта, но и о конкретных элементах, материалах. Например, математические модели будущих зданий могут быть использованы производителями фасадных панелей, стёкол, металлоконструкций и т.д. Электронный прототип здания «заливается» в станок с ЧПУ по раскройке фасадных панелей, и мы получаем необходимые нам размеры и геометрию. Сегодня вопрос синхронизации ПО с промышленным оборудованием уже можно считать закрытым, поэтому строительный 3D-принтер, являющийся одной из вариаций оборудования, легко внедрится в строительный процесс.

Утопия или кастомизация?

– Как зародился проект 3D FASTBUILD? Какова роль компании AOCG в его создании?

Всё началось с того, как представители компании «Солвер» во главе с Радиславом Бирбраером презентовали проект 3D-принтера на очередном заседании клуба BIM-лидеров. Все участники тогда посчитали его утопией. Все – кроме нас. Мы обдумывали проект в течение двух месяцев и пришли к выводу, что он должен выстрелить, поскольку эта ниша абсолютно свободна. В июле этого года было подписано партнерское соглашение о создании 3D FASTBUILD. Конечно, в целом этот бренд разработан ГК «Солвер» и компанией «Русский инженер». Они отвечают за техническую часть: R&D и производство. АOCG поможет продвигать продукт на рынке, организует необходимые маркетинговые мероприятия. Мы продолжим поддерживать продажи и все НИОКР, связанные с производством материалов для печати (смеси, арматура), ведь наша компания имеет серьезные компетенции в строительстве. 3D FASTBUILD можно считать чуть ли не единственным в мире строительным 3D-принтером, способным одновременно печатать бетонно-полимерными смесями, производить армирование и утепление строительных конструкций. Без комбинации бетонной смеси и армирования невозможно построить что-то более или менее масштабное. Большинство компаний, пытающихся внедрить АТ в строительство, занимаются исключительно печатью бетонной смесью без какоголибо армирования. В планах AOCG и ГК «Солвер» выпустить серийный принтер, способный печатать готовые здания любых размеров и любой формы. Пока на строительном рынке такой технологии нет. Есть попытки, тесты и пиар-акции, но пока ни одна из компаний не перешла Рубикон.

– На профильных мероприятиях, будь то клуб BIM-лидеров или клуб лидеров цифрового производства, неоднократно поднималась тема трудностей внедрения софта по моделированию зданий и сооружений на российском строительном рынке. Российские компании поначалу относились к BIM очень скептически, но за последние пять лет ситуация изменилась.

По большому счету, BIM, как и любой другой инструмент, следует использовать, если это экономически обосновано. Стремиться к BIM как к самоцели – неправильно. Очень часто я слышу от коллег: а вот проще и дешевле заливать бетон в опалубку. Действительно, есть разные инструменты под разные задачи. Где-то выгоднее использовать опалубочную систему, краны и миксеры, нежели работать с аддитивными технологиями. Но существуют направления, тесно связанные с изготовлением малых архитектурных форм, сложной оснастки, для заливки нескольких элементов. Порой такие формы стоят гораздо дороже готовых архитектурных элементов изделия. Точно такая же история – со строительством бассейнов и прокладкой инженерных трубопроводов в сборных железобетонных коробах. А теперь представьте, что мы имеем дело с удаленным и труднодоступным районом, где доставка нескольких сотен ЖБИ затруднена плохими дорогами или их отсутствием. В таких случаях применение мобильного бетонно-полимерного 3D-принтера оправдано. С помощью инструмента BIM целесообразно проектировать глобальные проекты: гипермаркеты, аэропорты, стадионы, многоэтажные жилые комплексы. Благодаря тому, что строительный софт постоянно развивается, он становится более доступным. Сегодня даже частные архитекторы проектируют небольшие дома, создают дизайнерские решения для офисов и ресторанов с помощью Autodesk Revit, потому что программный комплекс объективно ускоряет и упрощает работу, автоматизируя большое количество мануальных задач, связанных с оформлением проекта. Архитекторы создают модель конкретной системы в 3D, работают с трёхмерной моделью и, уже отталкиваясь от неё, формируют все чертежи, планы и разрезы. И что весьма важно, благодаря строительному софту существенно упростилась работа с изменениями. Раньше любая поправка почти непременно провоцировала ошибку, например, на плане поменяли розетку, а на разрезе, на развертке забыли. Благодаря современным программным продуктам мы можем быстро внести изменения, успеть выполнить больше операций, проверить больше гипотез и в итоге получить более качественный результат. ПО предыдущих поколений не позволяло рассмотреть все возможные варианты, не предлагало компромиссов. Аналогичная ситуация существует и в машиностроении. Кастомизация диктует новые подходы в производстве, требует уметь быстро перестроиться с одной продукции на другую в кратчайшие сроки.

Бетон, полимер, арматура

– Расскажите об уникальных особенностях принтера 3D FASTBUILD. Что нового он принесет на строительный рынок?

Основным отличием нашего проекта от аналогов является аддитивная и гибридная печать. В готовую строительную конструкцию интегрируются одновременно и арматура, и изоляционные материалы. Использование в чистом виде бетонных смесей не даст желаемого результата по двум основным причинам. Во-первых, наша постройка станет слоистой, ведь при отсутствии должных добавок каждый предыдущий слой застынет гораздо быстрее, то есть, до наложения последующего слоя. Благодаря использованию полимерных добавок мы добиваемся монолитной конструкции, чтобы каждый слой сохранял ровную и гладкую поверхность, находился в нужной форме и состоянии до того момента, как на него будет положен последующий слой. Во-вторых, современные принтеры строят дома без арматуры. Мы сломали парадигму, согласно которой армирование должно состоять из каких-то металлических или стеклопластиковых прутьев и сеток, а также сопровождаться дополнительными операциями в процессе построения дома. Идеология 3D FASTBUILD объединяет в себе процессы впрыска бетонной смеси и армирования. Наш принтер в состоянии создать строительный пиксель размером 100*100 мм, который будет содержать в себе стеклоткань. То есть нам не нужно будет армировать отдельно стену и перекрытия, каждая частица, выходящая из головки принтера, станет продолжением нашей конструкции и позволит напечатать любую форму, абсолютно любые изгибы, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Перекрытия, нависающие конструкции и некоторые другие важные элементы по-прежнему реализуются по старинке: заливкой в опалубку или использованием сборных перекрытий. Нас, в общем-то, также не устраивает такой подход, так как он вносит определенный диссонанс в идеологию 3D FASTBUILD. Строить должна машина, а ручной труд всегда связан с рисками. Поскольку печатающая головка принтера имеет возможность экструдировать, помимо бетонных смесей, теплоизоляционные гранулы из вспененного пенополистерола, проблема перекрытий может решаться следующим образом: принтер печатает подпорные ноги из этих дешевых пенополистироловых материалов, укладывает на них стеклоткань и дополнительный слой изоляции, чередующийся с бетоном. Получается своего рода сэндвич, где пустотелые полости бетона заполнены утеплителем. Таким образом, мы предлагаем строить легкие и прочные перекрытия и нависающие элементы без использования человеческого труда и дополнительной оснастки.

– Разрабатывая принтер 3D FASTBUILD, вы опирались на существующие аналоги? Есть ли, на ваш взгляд, чему поучиться у других компаний, предлагающих 3D-оборудование для строительной отрасли?

Мне известно как минимум несколько компаний, серьёзно занимающихся продвижением АТ оборудования, правда, пока все они находятся на стадии тестирования и испытаний. Российско-американская компания Apis Cor, основанная ребятами из Иркутска, создала строительный принтер, чемто напоминающий башенный кран. На статичной опоре установлен горизонтальный телескопический манипулятор с печатающим соплом на конце. Из наиболее известных результатов работы принтеров Apis Cor – офис будущего в Дубае, а также дом площадью 38 кв.м на территории Ступинского завода ячеистого бетона. Недостатки принтера Apis Cor – в статичности конструкции, принтер не перемещается во время печати, из-за этого есть ограничения по высоте, длине и ширине выращиваемых зданий. Кроме того, как я отмечал выше, принтер может печатать только бетонной смесью без изоляции и армирования.

Китайская компания Shanghai WinSun Decoration Design Engineering Co предлагает рынку портальную установку, внутри которой перемещается печатающая головка. Принтеры WinSun строят здания высотой до шести метров и печатают их бетонной смесью, перемешанной со строительным мусором: стеклом, опилками, металлической стружкой. Имея определённые плюсы, такой принтер в то же время не обладает мобильностью, не может контролировать затвердевание смеси, ее усадку, он не армирует смесь и не в состоянии вырастить гладкие стены.

Будущее – за домами из полимеров

– Стало быть, в сегменте строительных принтеров пока нет безусловных лидеров, этот рынок открыт?

Абсолютно. Пока в мире нет ни одной компании, которая была бы готова представить серийный принтер для печати зданий. Безусловно, есть те, кто сделал большой шаг в этом направлении, но их проекты либо до конца не завершены, либо не могут работать без гибридного подхода: микса АТ и классических процессов в строительстве. В этом смысле 3D FASTBUILD выглядит гораздо радикальнее уже на стадии идеи, и надеюсь, что к концу 2020 года наша технология будет у всех на слуху и мы сможем предложить готовое решение не только на бумаге, но и на деле. Технология быстрого построения дешевого дома, буквально за день, за несколько часов, – она завораживает. Тот же Apis Cor рассматривается NASA как компания, способная напечатать дома для членов марсианской экспедиции. Хотя печать в невесомости или в условиях низкой гравитации гораздо сложнее, чем в земных условиях. Тем не менее отлично, что такие идеи есть. Доступное жильё для африканских стран – более приземлённый, но от этого не менее полезный проект. Одноэтажные двух-трёхкомнатные домики стоимостью в несколько тысяч долларов – весомое подспорье для реализации программы ООН. Что касается вопросов ценообразования, то стоимость домов, построенных с помощью АТ, должна быть на 50% ниже, чем при применении традиционных технологий. Опять же, такая цифра основана на совокупности факторов: высокая скорость строительства, возможность работать в режиме 24х7 и, соответственно, более ранний ввод в эксплуатацию и меньшие финансовые издержки, в том числе по кредитным платежам. Один из главных плюсов – больше нет необходимости в опалубочных системах и работах, ведь 30-40% цены за кубометр бетонной смеси – это стоимость опалубки.

– Одновременная печать бетонной смесью, полимерными и композитными материалами предполагает наличие нескольких экструдеров или нескольких печатающих головок. Опишите конструктивные особенности главного элемента строительного 3D-принтера.

У принтера 3D FASTBUILD будет одна печатная головка с несколькими соплами для экструдирования бетона, теплоизоляционных материалов, разматывания и обрезки армирующего материала. Безусловно, основные интеллектуальные ресурсы брошены именно на создание печатающей головки – это сердце и мозг нашего принтера. Механика, перемещение головки и всего принтера может быть разным в зависимости от задач заказчика.

– Расскажите подробнее про состав армирующего материала и строительной смеси.

На первых порах планируем использовать трёхслойную стеклопластиковую ткань. Верхние слои обеспечивают лучшую адгезию с бетоном, внутренние слои прекрасно работают на растяжение и сгибание. Среди партнеров AOCG есть несколько заводов композитных материалов, с которыми в настоящий момент ведутся переговоры по разработке и тестированию армирующих тканей, сейчас предприятие начинает тестирование 3D-ткани из стеклопластика. Нам предстоит большая работа по поиску идеального рецепта смеси из полимеров бетона и армирующего волокна. В долгосрочной перспективе мы собираемся не ограничиваться одним лишь бетоном. Ведь, при всей его популярности, бетон – далеко не самый совершенный материал для строительства и в плане теплотехники, и с точки зрения его изготовления, и с учетом перспектив дальнейшей утилизации зданий и, собственно, самого бетона. Бетонно-полимерные смеси следует рассматривать как промежуточный этап для перехода к строительству домов, полностью состоящих из более прочных, теплых и экологичных полимерных материалов. На сегодня существуют полимеры, идеально подстраивающиеся под температурно-влажностный режим, именно за ними будущее, через 15 лет они вытеснят бетон из отрасли.

– Когда будет представлен опытный образец принтера 3D FASTBUILD?

Непосредственно сборкой опытного образца занимается компания «Русский инженер», входящая в ГК «Солвер». Мы разбили таймлайн на три ключевых этапа. В феврале 2020 года планируем продемонстрировать прототип печатающей головки, размещенной на роботе Fanuc. В июне должен быть собран готовый прототип и напечатаны первые тестовые образцы. Мы собираемся привлечь как можно больше потенциальных заказчиков со всего мира, чтобы они смогли воочию убедиться в возможностях принтера 3D FASTBUILD. При благоприятных обстоятельствах к концу 2020 года будет выпущен полноценный полноразмерный принтер с печатающим полем 10х10х9 м. В процессе обсуждения мы поняли, что принтер 3D FASTBUILD необходимо выдвигать на рынок в трех-четырех модификациях с разными печатающими головками, в зависимости от назначения. Например, для выращивания малых архитектурных форм в виде тех же фасадных панелей достаточно статичного миниатюрного оборудования. Принтеры с камерой построения 10х10х9 и 15х15х12 предназначены для глобальных объектов, портальный кран позволит такой машине стать мобильнее. Однако гораздо большей мобильностью будет обладать модель принтера 3D FASTBUILD, интегрированная с роботом-манипулятором и гусеничной или колесной платформой.

– Можете назвать примерную стоимость принтера 3D FASTBUILD?

Стоимость опытного образца составит примерно полмиллиона долларов. Анализ цен на рынке показал, что оптимальная стоимость серийного продукта в зависимости от модификации должна варьироваться от 250 до 350 тысяч долларов. Вместе с коллегами из «Солвера» мы рассчитываем начать серийную продажу с 2022 года во всём мире. Что касается России, то здесь мы, возможно, запустим небольшой девелоперский проект, чтобы все смогли увидеть, как работает новое технологическое чудо света.

– Поделитесь вашими впечатлениями от международной строительной выставки UKCW, где AOCG была единственным представителем от России.

UK Construction Week – форум строительных технологий, который посещают не только представители США и Великобритании, но и всех стран. Собственно, для нас это одно из ключевых мероприятий, где мы хотели рассказать о нашем прототипе и получить какието отзывы, предложения и замечания. Российский рынок пока не готов принять принтер 3D FASTBUILD, мы хотели узнать, что нам скажет мир. Удивительно, что коммерческий интерес к проекту превысил наши ожидания, никого уже не удивляла сама технология построения, бизнесмены, архитекторы, студенты так или иначе осведомлены об АТ в строительстве. По меньшей мере 52 компании готовы приехать на тестовые испытания машины и впоследствии купить принтер. Действительно, мы были единственными представителями от России на UKCW, да еще и с 3Dпринтером. Никого не смущала российская родословная данного проекта, все заинтересованные лица акцентировали внимание на экономической и технической стороне, а также на вопросах сертификации этой технологии, вопросах жизненного цикла и дальнейшей утилизации зданий, построенных с помощью АТ. AOCG также удалось наладить контакт с Digital innovation construct, правительственным фондом Великобритании, объединяющим инновационные технологии в строительстве. Мы надеемся, что в 2020 году мы сможем презентовать свой проект в Великобритании при поддержке этого фонда.

AOCG продвигает новый принтер и на российских форумах. Недавно мы участвовали в конференции Autodesk University Russia, посвященной цифровым технологиям в производстве и строительстве. 100+ Forum Russia, проходивший в конце октября в Екатеринбурге, был посвящен обсуждению вопросов высотного строительства, возведения умных домов, создания цифровых двойников целых городов.

– Анис, когда, на ваш взгляд, начнется глобальная реализация концепции умных городов?

Думаю, что в период с 2025 по 2030 годы. Технологии очень быстро развиваются, и я полагаю, что тот же Екатеринбург станет одним первых умных городов-миллионников, прежде всего благодаря своей компактности.

Строительный 3D-принтер для колледжа современных технологий / Хабр

Здравствуйте! Рассказываем о пусконаладке строительного 3D-принтера в Колледже современных технологий имени героя Советского Союза М.Ф. Панова. Это строительный колледж, занимающийся подготовкой специалистов в этой сфере и участвующий в Чемпионате Москвы WorldSkills Russia.

Что за 3D-принтер

Это уже второй купленный колледжем строительный принтер Спецавиа предназначенный для 3D-печати бетоном. Предыдущий отправлен на полигон для работы. Это модификация модели S-2020, он сделан на заказ и пришел в разобранном виде.

От стандартной модели принтер отличается размерами рамы и областью печати.

Характеристики:

  • Рабочая область: 2500 х 1500 х 800 мм.
  • Внешние размеры: 3000 х 2000 х 2100 мм.
  • Привод: шаговые двигатели с цилиндрическими редукторами.
  • Тип подачи печатающей головки: шнековый.
  • Слой: 10-15 х 30-40 мм.
  • Производительность: до 0,5 кубометра в час.
  • Материал: цементные составы с противоморозными и пластифицирующими добавками или без таковых, гипсовые смеси, в том числе влагостойкие упрочненные.
  • Вес нетто: 560 кг.
  • Вес брутто: 960 кг.
  • Электропитание: 220В, 50 Гц, 1600 Вт.
  • Условия эксплуатации: в помещении, от 5 до 40 °C, влажность воздуха не более 60%.

Ознакомиться с модификациями принтеров AMT компании Спецавиа и купить строительный 3D-принтер можно в Top 3D Shop.

Серийные S-2020 поставляются собранными, в легковом автоприцепе.

Этот принтер приехал в шести ящиках. Выгружали и переносили их два человека.


Отдельные компоненты весят 200 кг, для их выгрузки понадобился подъемник.

Сборка 3D-принтера

Каркас принтера состоит из нескольких составляющих.

Направляющая по вертикальной оси, монтируется на двухсоткилограммовую ось, на нее устанавливается бункер-экструдер для раствора.

Воронкообразный бункер, в который загружается смесь. Внутри шнек вращением экструдирует раствор.

Боковины основания — основные несущие элементы, весят по 80 кг.

Соединяем боковины тремя прямоугольными трубами.

Повесили ось, на ней располагаются шаговые двигатели. Движение осуществляется посредством линейной зубчатой передачи. Затем закрепили желтую металлическую панель.

Стоящая на полу деталь — каркас направляющих по оси Z.

Повесили направляющую и присоединили цепь, передающую усилие от шагового двигателя для движения бункера по вертикали.

Повесили бункер со шнеком и подключили шлейф питания.

Для полной сборки принтера требуется около 6 часов и два сотрудника.

ПО, подготовка проекта

Принтер работает с программой Mach4, печатает из файлов .dxf и .dvg. Загрузить в нее можно любой g-code. Подготовка файлов делается в программе Sheetcam. МОжно использовать файлы проектов из AutoCAD.

Печать

Бетонная смесь выдавливается экструдером специальной конструкции. Она укладывается слоями, как пластик в бытовом 3D-принтере.


Учащиеся колледжа замешивают раствор и загружают в бункер.

Для печати на принтере достаточно одного оператора, он же может загружать смесь в бункер вручную или с помощью специального загрузчика.

Смесь подается вращающимся шнеком, как в мясорубке. Скорость работы двигателя шнека настраивается в программе. Бетон загружается в бункер, затем его надо дегазировать какое-то время, немного утрамбовать и можно печатать.

Для чего применяется 3D-принтер

Принтер применяется для изучения методик работы с 3D-печатью в строительстве. Используется для печати малых архитектурных форм — лавочек, тумб, рельефных элементов.

Детали рядом с принтером — часть лавочки. А вот так она выглядит целиком.

Есть и другие варианты исполнения.

И, конечно, далеко не только лавочки.

Принтер может создавать и монолитные конструкции, но эффективнее — напечатать внешние стенки, пространство внутри которых можно залить раствором или заполнить теплоизолятором.

Другой пример применения: в Артёмовском, под Екатеринбургом, принтер Спецавиа напечатал копию одной из башен замка Винтерфелл из «Игры престолов».

Башня напечатана на территории местного бетонного завода и предназначена для поста охраны.

Плюсы и минусы

Плюсы:

  • Незаменимое наглядное пособие;
  • Можно печатать малые архитектурные формы для практического применения;
  • Легко установить, легко настроить, просто печатать;
  • Дешевле импортных аналогов;
  • Гарантия отечественного производителя.
Минусы

  • Необходима спецтехника для разгрузки принтера и не менее двух человек для его установки;
  • Необходимо отдельное помещение;
  • После завершения печати надо ждать, пока принт застынет, прежде чем его можно будет убрать из рабочей области.

Итого

Применение 3D-печати в строительстве, хоть оно пока еще и в новинку, уже заявило о себе — многие вещи, действительно, намного проще, быстрее и дешевле распечатать, чем проектировать и делать опалубку под их заливку.

СМИ пестрят кейсами практического применения, учебные заведения готовят специалистов, производители принтеров увеличивают ассортимент — мы видим, что это не модная тенденция, а логичное продолжение развития строительных технологий.

И в этой сфере, как и в других, максимум преимуществ от новой технологии получит тот, кто раньше начнет ее использовать.

Чтобы выбрать и приобрести строительный 3D-принтер, обращайтесь в Top 3D Shop — пусконаладка и сервис от наших инженеров прилагаются.

Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?

Подписывайтесь на нас в соц. сетях:


Строительный принтер

Так уж получилось, что инвестор, который не мороча голову предоставил средства, оказался на Филиппинах. Просто позвонил и сказал: «— Я тебе куплю билет бизнес-классом, чтобы прилетел посмотреть, что тут можно сделать. Хочу развивать 3D печать на Филиппинах». Поэтому пришлось лететь развивать высокие технологии печатания цементом. Местные жители оказались добродушными, простыми, спокойными и доброжелательными, но когда начали работать вместе над проектом, выяснилось, что они в принципе не могут думать на будущее. Могут думать на несколько часов или, самое большое, на несколько дней, а недели или тем более месяц для них это уже запредельно. Видимо, теплый климат не способствует умению концентрироваться. Самое их любимое слово – «Завтра». Поэтому приходилось постоянно подгонять, контролировать и ставить задачи простые как в армии, любая дополнительная информация только сбивала с толку. Крайне сложно было научить добавлять нужное количество воды чтобы получить необходимую консистенцию. Для процесса печати очень важно точное дозирование всего, и если человек всю жизнь мерял воду ведрами, то крайне сложно переучить его доливать миллилитрами. Поэтому, намучавшись с дозировкой и объяснениями, я сейчас переделываю растворный узелчтобы все смешивать и дозировать автоматически с минимальным участием человека. Это целый комплекс по приготовлению раствора, и он по сложности изготовления не проще, чем принтер. Сделать так, чтобы он мог работать днями, не останавливаясь и не забиваясь — задача не из простых. Все, что существовало до сих пор, предусматривает промывку после смены, а в моем случае надо, чтобы все самоочищалась и могло работать без сбоев и остановок недели, пока не будет допечатан объект.

Ещё выяснилось, что знание английского у местных стремится к нулю, но при этом они всегда соглашаются и быстро-быстро начинают вести бурную деятельность. В итоге пришлось сократить общение до коротких фраз типа: ‘проблема ->выключить’, любая дополнительная информация только вредила. В тоже время простые работы типа заливки бетона выполняются очень быстро, с радостью и с песнями. Вообще филиппинцы любят петь и в любую секунду могут затянуть идеальным голосом, например, Металлику, что поначалу шокировало. Парадокс, но, не зная английского, они отлично поют на английском.

Осторожно, коты! Если кто-то собирается печатать принтером дом, помните: коты очень любопытны и точно будут искать в нем мышей после того, как вы уйдете. Теперь я знаю значение слова САТastrophic. Анекдот в тему: если бы дома строили не строители, а программисты, то случайно залетевший дятел разрушил бы цивилизацию. В случае с 3D-печатью домов получается похоже. То есть технология хороша и в ней много плюсов, но нужно быть все время аккуратным, чтобы случайно не размазать пока не застывшую стену. Особенно нужно быть аккуратным с посетителями — всем интересно посмотреть, но все, кто приходят посмотреть, обязательно хотят потрогать руками еще не застывший слой и, конечно, разрушают. Особенно удивила одна девушка, которая почему-то стала с бешеной скоростью пытаться оторвать только что напечатанную часть от джакузи. Что за дикие инстинкты проснулись — непонятно, я чуть дара речи не лишился.

Местная еда для человека с консервативным вкусами вызывает вопросы. Я, как человек, привыкший адаптироваться к любым условиям, находил в этом элементы развлечения. Но, например, Сэр Эдди, как его звали местные (в миру Эдик), пристально изучал каждый элемент на предмет категоризации видов сорняка. Через две недели Сэр Эдди взбунтовался и заявил, что с такой кухней цивилизация вообще не может развиваться, куда там до высоких технологий, и стал готовиться делать шашлык прям на паркинге, чтобы доказать всем что русские круче, а заодно и поесть нормально. Шампуры были сделаны быстро, намного быстрее, чем принтер, и с присущей Эдику ‘attention to details’ — из нержавейки, со всеми наворотами, и, конечно, с бамбуковыми ручками из свежесрубленного темной ночью за гостиницей бамбука. Были приглашены пол-гостиницы и даже нашли хорошее мясо, но проект с шашлыками провалился, потому как не нашли нормальных дров. Все, что было доступно — это пальмы, древесина которых пахла сезоном дождей и вызывала спорные ассоциации на предмет возможности развития человечества.

В итоге принтер собрали и дом напечатали, и получилось все неплохо. Особенно партнеру понравилась себестоимость напечатанного здания. В целом, чтобы напечатать весь дом со всеми перегородками, перемычками, внутренними стенками, кручеными колоннами и джакузи, извели 240 мешков цемента по 40 кг и песка пару грузовиков типа Камаз. Песок здесь дешевый — спасибо вулкану, который 20 лет назад засыпал пеплом все вокруг (если кто надумает ехать на Филипины, рекомендую тур на джипах к этому вулкану Pinatubo, там красивое озеро в кратере). Песок вулканического происхождения, конечно, своеобразный, угловатый и разной фракции, и пришлось потратить время и провести много экспериментов, пока не нашли нужную рецептуру — но в итоге напечатанные стены получились прочнее, чем если бы мы их отливали. Я таки сумел найти пропорции смеси и нужные добавки, чтобы слои хорошо слипались и не было усыхания, получился в общем практически монолит. Кроме всего прочего этот песок еще и по хим. составу интересный, и на самом деле можно им печатать и без цемента, используя другие добавки. В итоге получится геополимерный бетон, который в 60-70 годы после нескольких тысяч лет забвения заново открыл профессор Глушков, из которого построены пирамиды и который сейчас преподносится по всему миру как новый строительный материал. Жители Камчатки, которых постоянно достает пепел, и понятия не имеют что ходят по золоту — а ведь по этой технологии построено много чего в древности и, кстати, в 70-х многоэтажка на Украине. Сейчас, если кому интересно, геополимеры активно продвигает во Франции человек с удивительной французской фамилией Davidovits.

Филиппинское правительство создало хорошие условия для строительства небольших домов, и таким образом решает жилищный вопрос довольно успешно. Каждый работающий может взять в кредит 20 тыс. долларов под низкие проценты для покупки дома. С жильем здесь совсем плохо, на 50 квадратных метрах живёт несколько поколений. Такое понятие, как отдельная комната — это недоступная мечта для большинства, поэтому то, что мы будем печатать недорогое жилье, для них как манна небесная. Всех, конечно, интересует стоимость квадратного метра, и я не буду разочаровывать. Да, действительно, по материалу, чтобы напечатать стены со всеми перегородками, у нас ушло 1.200 долларов плюс еще около 800 долларов чтобы залить стены внутри. В тамошнем климате с учетом сейсмоактивности лучше всего заливать просто бетон с арматурой. Разумеется, были и другие затраты, такие, как электричество, хотя сам принтер потребляет всего 500 Ватт (плюс насос и бетономешалка, которые, конечно, потребляют больше, но в общем все равно немного). Я, признаться, ожидал большего расхода электричества, поскольку моторы установлены с запасом мощности, но замеры в цепи показали 500 ватт. Общее затраченное на печать время — 100 часов. Разумеется, много времени потратили на подготовку, поскольку собирали принтер, ездили на острова, добывали на местном рынке запчасти и инструменты, и ещё процесс тормозило множество местных праздников в которые все закрыто. Много раз останавливались, чтобы согласовать и установить трубы и электропроводку, но тем не менее 100 часов на печать 130 м2 в 3 метра высотой — это очень короткие сроки. В конце я оптимизировал кое-что и сумел повысить скорость печати. Следующий дом будет напечатан за 70-80 часов. В целом принтер зарекомендовал себя хорошо. Все заложенные тактико-технические характеристики подтвердились, электроника и механика работают хорошо. Были непредвиденные сбои, связанные с помехами в эфире: многие сигналы между датчиками принтера изначально посылались беспроводно и это был предмет гордости, но и из-за того, что работники гостиницы используют рации, начались помехи, никакое экранирование не помогло, пришлось перейти обратно на провода.

Ещё заказчика порадовало то, что можно напечатать первый слой и видеть реальное расположение и размер комнат, дверей, окон, и если что то не нравится — за 5 минут все передвинуть. Для многих людей это важно, поскольку снимает все недоразумения. Мы меняли планировку 3 раза, потеряли целый день, но… знаете, кликать мышкой легче, чем раскладывать кирпич или позже 100 раз выслушивать: «Я думала, что все не так».

Следующий проект в Индии. Там у них сильно хороший премьер, и он, похоже, сумел воодушевить страну на подвиги, во всяком случае в области строительства. Так что будем создавать новую индустрию в отдельно взятой стране.

Что касается Филиппин, то там заложена база для производства принтеров, и, как только решатся вопросы с землей, начнем масштабное строительство. Ближайшие планы — 20 вилл на берегу океана и 200 недорогих домов по 50-60 квадратных метров. А когда начнем производство принтеров в России, можно будет там проходить обучение. Как раз когда в России зима, там 20-25 С. Обучение это очень важная часть. Несмотря на то, что цемент известен сотни лет и, казалось бы, изучен досконально, забудьте все, что знаете — в процессе печати цементные растворы ведут себя совсем не так, как написано в книжках, и вообще процесс печати основан на ОЧЕНЬ точном дозировании и калибровке. И даже если вы опытный строитель, уходит довольно много времени на переучивание, а если кто не имеет опыта, то приходится за пару месяцев пройти курс ВУЗа плюс университеты жизни. Я постараюсь учесть эти нюансы, и в России мы будем не просто начинать производство, а создавать с нуля Научно-Производственное Объединение с созданием собственного ВУЗа. Дело в том, что оператор такого принтера должен обладать знаниями в разных сферах — он должен разбираться в механике, электронике, программировании, знать все о цементе и добавках, сопромат и что-то понимать в архитектуре и проектировании. Таких людей очень мало, их сложно найти и надо учить, причем процесс обучения должен идти постоянно. Те времена, когда отучился 5 лет и на всю жизнь, прошли. Мы так или иначе, но вползаем в следующий технологический уклад, а там без непрерывного обучения делать нечего, знания нынче устаревают со скоростью обновления википедии. Конечно неплохо бы создать ВУЗ в районе Сочи или в соседней дружественной Абхазии, чтобы можно было печатать круглый год… Хотя я сейчас делаю всепогодный принтер который может работать круглый год и в средней полосе но обучение и эксперименты все таки лучше проводить в теплом климате. По срокам начало активного производства и продаж принтеров в России будет зависить от реального спроса.

Итак подводим итоги. На сегодняшний день у нас есть полноценный протестированный принтер который реально печатает дома с низкой себестоимостью за счет того что дома печатаются непосредственно на участке и в очень короткие сроки. При приготовлении строительной смеси используются местные материалы. Дом монолитный и все коммуникации устанавливаются в процессе печати. Принтер проверен в экстремальных условиях от 0 Цельсия в Миннесоте до + 45 С на Филиппинах. По скорости печати и по себестоимости строительства технология хорошо себя зарекомендовала и превзошла наши ожидания.

Также, при всем уважении к коллегам из других стран, похоже, что здание, напечатанное нами на Филиппинах, является все же первым в мире полноценным печатным домом. Оно напечатано на принтере как один цельный монолитный модуль, а не собрано из отдельных напечатанных блоков.Это принципиальная разница . Печать блоков особо не решает проблемы себестоимости жилья поскольку остаются ненужные расходы на транспартировку, установку и отделку. Блоки/панели имеет смысл печатать только в регионах с коротким строительным сезоном.

С уважением

Андрей Руденкo

Www.totalkustom.com Skype: semaura

Email: [email protected] Так-же в проекте принимали участие:

Олег Дыба (электроника , Москва)

Эдик Арипов (механика, Белгород)

Joseph Lacap (3D models, Angeles City)

Напечатать экодом за $1000 может строительный 3D-принтер Crane Wasp (видео)

Строительство из грунта – одна из древнейших техник, которая хорошо сочетается с современными цифровыми технологиями. Несколько лет назад итальянские инженеры приняли решение использовать ее в совокупности с 3D-печатью для строительства малобюджетного экологичного жилья.

Одним из первопроходцев в этой области стала компания WASP, создавшая огромные 3D-принтеры треугольной конфигурации, способные в прямом смысле слова печатать дома из грязи. Их последнее творение – Gaia, недорогой маленький домик, созданный с помощью модульной системы печати Crane Wasp, получившей прозвище «безграничный 3D-принтер».

Рабочий диаметр принтера составляет 6,6 м, а высота – 3 м. Он быстро монтируется и разбирается – для этого понадобится всего два человека и два часа. Система была разработана для возведения крупномасштабных конструкций с использованием материалов, взятых прямо на месте строительства (разработчики назвали это «ноль-километровой архитектурой»). Причем для увеличения строительной площади не потребуется ее полное покрытие принтерами, поскольку WASP Crane «легко реконфигурируется и настраивается в зависимости от эволюции архитектурного проекта».

Читайте также: Видео: какими будут 3D-печатные дома на Марсе — версии NASA и участников 3D Printed Habitat Challenge

Представители компании утверждают, что в Crane Wasp будет очень востребован в строительстве уже в ближайшем будущем, поскольку значительно удешевляет конечный продукт. Демонстрационный объект Gaia был напечатан за десять дней и обошелся всего в 1035 долларов США (в стоимость включены окна, двери, термоакустическая изоляция, светильники и защитные покрытия). В итоге получился настоящий экодом, в котором используется технология пассивного солнечного нагрева и естественная вентиляция.

Состав для печати был создан благодаря вкладу компании RiceHouse, которая специализируется на утилизации отходов от выращивания риса (он на 25% состоял из местной почвы (глина и песок), на 40%, из – из соломы, еще на 25% – из рисовой шелухи и на 10% – из гидравлической извести). Строительный материал доводился до однородной консистенции с помощью специального смесителя. В итоге получалось нечто вроде самана.

Долгосрочной целью компании является 3D-печать целой «технологической деревни». Проект дебютировал еще в 2016 году – местечко под названием Шамбалла уже расположилось в итальянской коммуне Масса Ломбарда. Для нового поселения предполагается полная автономия: жители будут выращивать собственную еду, изготавливать товары, инструменты, мебель, используя трехмерную печать.

Внедрить высокотехнологичные разработки в строительную отрасль намерены и другие компании. Например, в США разработали дронов-строителей, которые также создают быстровозводимое дешевое жилье из грязи и других натуральных материалов.

 Читайте также: Новый цементный раствор для 3D-печати прочнеет при нагрузке (видео)

Источник: 3dwasp.com

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Строительные 3d принтеры: Winsun, Apis Сor, S-1160

Строительный 3D принтер уже не миф, а реальность. На сегодняшний день технологию трехмерной печати в строительстве экспериментируют в США. Подобные исследования проводятся также в Нидерландах, Англии и Китае. Кто знает, возможно, через несколько лет подобные технологии прочно войдут в строительство.

Строительная 3D печать

О чём пойдет речь:

Краткий экскурс

Группе исследователей из Британского университета удалось разработать уникальную формулу цемента, позволяющую напечатать конструкцию изогнутой, прямоугольной или выпуклой формы. Благодаря исследованиям стало ясно, что строительство проводится без опалубки. Готовые изделия с легкостью можно корректировать, отделывать, что не отразится на их внешнем виде. Фото построек впечатляют, не верится, что это работа обычного принтера.

На основании результатов, полученных от британских коллег, американская компания начала собирать строительный 3D принтер, позволяющий печатать не только дома, но и сантехнику. Шанхайские разработчики собрали инновационную машину WinSun, которая поразила своими размерами и возможностями. Представьте, всего за пару часов принтер способен напечатать двухэтажный дом. При этом разработчики отмечают низкую себестоимость конструкции. Что из этого вышло можно посмотреть на фото.

Дом, напечатанный на 3d принтере

От коллег решила не отставать и американская компания, проектом которой руководит Андрей Руденко. Он утверждает, что построить дом теперь можно не только на ровной поверхности, но и на холмистой местности. Испытатель уже добился значительных успехов, возведя мобильный замок на вершине небольшой горы.

Что касается стоимости готовой конструкции, то она будет значительно отличаться от домов, возведенных традиционным образом. Строительный 3D принтер ориентирован главным образом на строительство внешних стен. Некоторые производители решили повысить функциональность устройства и всерьез задумались о принтере, который может печатать внутреннюю отделку.

Строительный принтер

Обзор принтера WinSun

Разработку шанхайской компании Shanghai WinSun называют одной из лучших в своем роде. Строительный 3D принтер имеет такие параметры:

  • 150 м. длина;
  • 10 м. ширина;
  • 6 м. высота.

Печатающая машина способна выстроить двухэтажный дом всего за 3 часа. В строительстве используются стекло, цемент и сталь. Технология 3D печати пользуется огромной популярностью. Строительный 3d принтер Winsun полностью удовлетворяет потребности инвесторов. Китайская компания заинтересовала даже египетских представителей, выполнив их заказ качественно и быстро.

Принтер WinSun

Представители заявляют об основных преимуществах технологии:

  • Экономия материала до 60 %;
  • Трудозатратность – 80 %;
  • Бюджетность конструкции.

Китайцы верят, что будущее с принтерами WinSun станет радужнее и доступнее.

Строительный принтер Apis Cor

Свою 3D разработку американская компания представила на российском рынке в конце 2016 года. Совместный проект подразумевал строительство одноэтажного жилого дома посредством аддитивной технологии. Для демонстрации возможностей принтера была выбрана она из самых тяжелых форм конструкции – круг. Строительство велось в холодное время года, температурный режим – 5 градусов тепла. Фото принтера прилагается.

Строительный 3D принтер Apis Cor прост в транспортировке и не требует специальной подготовки для работы. Устройство оснащено автоматической функцией выравнивания по горизонту и системой стабилизации. Стоит отметить, что построенный с помощью Apis Cor дом, является бюджетным вариантом.

Принтер Apis Cor

Основные преимущества оборудования:

  • Автоматизированный процесс приготовления смеси.
  • Безотходное производство;
  • Быстрая установка и качественная работа;
  • Право выбора толщины конструкции;
  • Дом мобильный и защищен от неблагоприятной погоды;
  • Есть возможность дополнительного утепления.

Американская компания занимает одно из ведущих на рынке геополимерных домов. Строительство по такой технологии не затратно и не продолжительно во времени. Строительный 3D принтер Apis Cor имеет такие характеристики:

  • Собственное ПО;
  • Зона печати до 132 кв. м.;
  • Параметры: 4х,6х1,5 м.;
  • Вес – 2 т.;
  • Энергопотребление – 8 кВт*ч;
  • Максимальная высота подъема над точкой – 3100 мм.;
  • Возможность отслеживания положения печатающей головки.

Строительный 3D принтер Apis Cor предназначен для возведения жилых домов и конструкций. С его помощью можно построить круговые, радиальные и другие варианты зданий. Фото построек размещены в интернете.

3D-принтер Apis Cor

Обзор принтера S-1160

Мобильный строительный 3D принтер S-1160 – это новейшая разработка российских ученых. Прибор дает возможность создать макет размерности 10000х7000х30000 мм. Также с помощью принтера S-1160 вы можете печатать отдельные элементы объектов ландшафтного дизайна, строительные части и целые здания. По своей форме конструкции могут быть радиальные, прямоугольные и с разнообразными узорами. Фото готовых зданий есть в сети.

Если судить о технических характеристиках, то мобильный принтер имеет такие значения:

  • 1 печатающая головка;
  • Параметры: 11500х8000х3500 мм.;
  • Вес прибора: 1480 кг.;
  • Рабочий материал – бетон.

Строительный принтер может печатать слоями шириной до 30 мм. Расход бетона на кубический метр составляет 0,12 м3. Строительство при помощи S-1160 легкое и быстрое.

Принтер S-1160

Безусловно, принтеры Winsun, Apis Сor являются лидерами в своей отрасли. Но ведь цена на мобильный принтер довольно высока. Альтернативой может стать оборудование, выполненное своими руками. Фото сборки можно найти в интернете.

Преимущество собственноручных принтеров состоит в том, что автор сам планирует производство. То есть, если вы захотели создать сделать помещение с утеплителем, вы предусмотрите данную функцию в устройстве заранее. Принтер, сделанный своими руками, позволит создавать радиальные, круговые и прямоугольные конструкции. А цена сборки вас приятно удивит.

Чем полезен строительный 3d принтер?

СОДЕРЖАНИЕ:

Уважаемые читатели федерального портала Stroyka.ru, в нашем уникальном каталоге мы ежедневно актуализируем только проверенные предложения товаров и услуг, мастеров и строителей.  Заходите и выбирайте из широкого ассортимента со всей России. Доставка в регионы. Опт и розница.

Сегодня мы затронем интересную тему применения 3d принтера в строительстве, раскроем все тайны и домыслы, связанные с этим новейшим оборудованием. С помощью наших советов вы выберете и купите самую оптимальную для ваших целей модель. Скорее читайте статью!

Функциональные особенности строительного 3d принтера

Удивительно, но 3d принтеры – это новое слово в науке и технике. Он функционирует на основе аддитивного принципа (от англ. аdd – добавлять, наращивать). Строители сразу взяли на вооружение возможности устройства и активно стали использовать на практике. Изначально в нашей стране с помощью 3d принтера создавались отдельные элементы конструкций (пол, стены и др.), но затем прогресс позволил получить единое строение – дом в городе Ступино. Подрядная организация ApisCor закончили все работы в течение суток. 

Профессионалы всероссийского строительного портала Stroyka.ru рассказывают этапы технологии. Так, с нуля согласовывается дизайн-проект. Он включает в себя компьютерное моделирование, где главную роль отводят искусственному интеллекту. Далее возводится фундамент. Конечно, заданные вами параметры по макетам понимать конфигурацию и положение окон, перекрытий, инженерных отверстий, дверей и т.д.

Что представляет собой строительный 3d принтер? Каждая модель принтера для строительства домов скомбинирована строго под определенное здание. Его основные компоненты: стрела экструдера эксцентрики, платформа, бетономешалка, специальные насосные системы.

Классификация строительных принтеров

В первую очередь нужно определиться, для какой сферы применения 3d принтер потребуется. Здесь не может быть мелочей: вы должны заранее знать, какой тип строения и его конфигурация подразумевается. Соответственно, подбираются габариты принтера, вместимость бетономешалки, модификация сопла. Уникальная разработка 3d принтера для строительства от шанхайских инженеров – WinSun — поражает воображение. Его параметры: 150х10 м. Мощностные характеристики: возведение строения за 48 или 72 часа (высота до шести метров).

3d строительство домов — миф или реальность?

Сегодня соперничают между собой две технологии 3d в строительстве: европейская и китайская. Согласно первой, строительный 3d принтер используется исключительно для производства строительных материалов и комплектующих в различных количествах. Однако само строительство здесь отводится человеку.

Китайские новаторы шагнули дальше. В их понимании проще все делать «под ключ». Поэтому в фокусе внимания – создание при помощи 3-d принтера дешевого и эффективного специального стекловолокна. При его добавлении бетонная смесь приобретала сильные технико-эксплуатационные свойства (например, снижалась теплопроводность). Человеческий фактор при этом – отсутствует на всех этапах печати.

Плюсы и минусы применения 3d принтера в строительстве
  • Во-первых, о быстроте технологии стройки 3d наслышан каждый.  Поразительно, насколько облегчается технологический процесс: нет необходимости в привлечении дополнительной рабочей силы, покупки или аренды специальной и дорогостоящей строительной техники и оборудования. Скорость возведения 3d конструкции при этом впечатляет: до сих пор не поставлена точка в вопросе человеческого фактора. Понадобится ли в будущем специалист, который будет следить за всеми процессами 3d строительства домов, или нет, остается пока неизвестным.  Возможно, вы самостоятельно сможете создать дом с нуля.
     
  • Во-вторых, перспективы для 3d строительства позволят возводить конструкции даже на территориях, где  рельеф достаточно сложный. Профессионалы портала Stroyka.ru внимательно следят за современными тенденциями 3d моделирования.
     
  • В-третьих, строгие формулы и технические решения – это ваши верные помощники для воплощения любых самых смелых идей. Кроме того, не нужно переживать: 3d принтер делает идеально ровные рабочие поверхности (стены, потолок, пол), даже фундамент и все элементы – несущие, опорные. Кстати, метрах учитывается максимально точно.
     
  • В-четвертых, поверхности гладкие.
     
  • В-пятых, возможность создавать мельчайшие детали.
     
  • В-шестых, как правило, во время работы какие-либо профилактические мероприятия (простив сбоев, перегрева, расслаивания и др.) – отсутствуют.
     
  • В-седьмых, вы можете не отказывать себе в выборе подходящих материалов. Например, металлы, пластик, нейлон, стекло, керамика.
     
  • В-восьмых, если ваша строительная площадка, то принтер отлично впишется, ведь у него нет никаких лишних нависающих или поддерживающих элементов и структур.

  • В-девятых, вы можете сами планировать строительную кампанию, ведь своими руками сможете возвести дом, дачу или загородный коттедж. 

Теперь о слабых сторонах 3d принтера.

  • Конечно, специалисты подчеркивают, что пока не изобретена модель, которая бы позволяла серьезно экономить денежные средства: расход электроэнергии вас может огорчить. Кроме того, оборудование быстро приходит в негодность, требует дорогостоящего обслуживания и ремонта.
     
  • Еще одним минусом отмечается узкая направленность: еще не поступил в продажу универсальный 3d принтер, который бы охватывал полный цикл работ. Некоторые модели, представленные на рынке, имеют невысокую прочность готовых строений. Поэтому остерегайтесь подделок. Покупайте только у сертифицированных производителей и посредников. Иногда можно неожиданно столкнуться с тем, что использовать придется исключительно узкий набор материалов (например, фотополимеров), а также подкреплять финиш интересной процедурой – ультрафиолетовой засветкой.
     
  • Строительную площадку, как правило, придется очищать (особенно от попадающих в окружающий воздух частиц порошка).
     
  • Многие потребители сталкиваются с настоящей проблемой: усадка оказывается катастрофической (до 50%). А значит, придется подвергнуть корректировке первоначальные подсчеты.

Производители 3d принтеров

На современном отечественном строительном рынке производители 3d принтеров для строительства домов пока только делают свои первые шаги. Сложно найти компании, которые этим занимаются серьезно, и производство поставлено на поток. Скорее, сегодня рассматриваемые изделия – товар штучный. По положительным отзывам потребителей организации СпецАвиа можно доверять. Ее представители смогли не только изобрести модель, но и отладить ее серийный выпуск.

Ее прямым конкурентом считается словенская компания BetAbram. Она прочно закрепилась на рынке, благодаря широкому ассортименту. Правда, цены на их принтеры «кусаются». Однако это все-таки дешевле, чем традиционное строительство. Посудите сами: модель Р1 этого бренда легко справится с возведением здания на 144 м2. А вот высота самого изделия – до трех метров.

Хотим рассказать о том, что такой  в сопло прибора добавляется  специальный полимер. Главные ингредиенты состава Saltygloo: соль, клей. Удивительно, но готовая строительная 3d конструкция очень легкая, что хорошо при транспортировке и монтаже. Однако ее прочность и влагостойкости может соперничать  с – цементной. Этот материал идеален для перегородок, внутренних стен и др.

Подводим итоги

Одним из новых изобретений, введенных в эксплуатацию в XXI в., является 3d принтер – приспособление, способное печатать трехмерные физические модели. Данное устройство способно строить дома в натуральную величину, создавая их слой за слоем. Разумеется, принтеры для строительства домов обладают куда большими размерами, чем обычные принтеры для распечатки каких-либо документов. В настоящее время используются экспериментальные модели строительных 3d принтеров – они работают с цементом, гипсом и иными материалами.

Строительный 3D принтер доставляют на место его работы с помощью особого тягача. Для него укладывают рельсы, на которые его помещают с помощью крана. Перед этим выполняются кое-какие подготовительные работы – выравнивание территории, создание фундамента. Автономно 3d принтер для строительства домов работать не может – его действиями управляет обученный персонал. Чтобы данный агрегат мог выполнять свои задачи, ему необходимо значительное количество строительного раствора – его обычно подвозят в специальном автотранспорте.  

Создание дома с применением 3d принтера занимает куда меньше времени, чем постройка его традиционным способом. С помощью такого агрегата можно застраивать целые кварталы всего за несколько месяцев. Данный принтер можно эксплуатировать при плюсовой температуре (выше 10 градусов). В настоящее время строительные 3d принтеры пока ещё не делают полностью готовые к заселению людьми дома со всеми коммуникациями – в создаваемых ими каркасах придется произвести кое-какие работы и вручную. Производством таких агрегатов занимаются фирмы из Китая, Нидерландов, Словении.  

Дорогие читатели всероссийского строительного портала Stroyka.ru, мы ознакомили вас с темой применения 3d принтера в строительстве, проанализировали  все нюансы выбора, достоинства и недостатки, снабдив всю информацию фото. Теперь ознакомьтесь с видео. И отправляйтесь в специализированные магазины или на сайты для покупки действительно надежного прибора, который прослужит долгие годы.  Дружите с нами в соцсетях!

Видео 3d принтер печатает дом

Окончательное руководство по созданию 3D-принтеров в 2021 году

Какие домашние 3D-принтеры самые лучшие?

Строительный 3D-принтер — это машина, которая может строить дома путем нанесения материала (например, бетона) слой за слоем. Бетонная 3D-печать — также известная как «Строительство 4.0» — это технология 3D-печати, аналогичная той, которую используют 3D-принтеры FFF. Пастообразный материал, в данном случае бетон или земляные материалы, пропускается через сопло слоями для печати зданий в 3D.

Бетонная 3D-печать в строительной отрасли помогает сэкономить время, силы и материалы по сравнению с традиционными методами строительства. Однако важно отметить, что 3D-принтеры еще не способны создать полностью функциональный дом .

Строятся только каркас и стены дома; другие элементы, такие как окна, электричество или водопровод, необходимо устанавливать отдельно. Но бетонные 3D-принтеры также можно использовать для печати мостов, скамеек или просто уличных украшений.

Чтобы предоставить полный обзор рынка строительных 3D-принтеров, мы перечислили 12 домашних решений для 3D-печати . Некоторые из них представляют собой 3D-принтеры, доступные для продажи, в то время как некоторые все еще находятся на стадии запуска прототипа или являются услугами 3D-печати для внешнего строительства.

13 домостроительных 3D принтеров

Как построить домики на 3D-принтере?

Здесь мы объясняем, как 3D-принтеры могут печатать дома с помощью экструзии пасты.

Дом Технология 3D-печати

В домашних 3D-принтерах

используется экструзионная технология .Некоторые строительные 3D-принтеры выглядят как настольные 3D-принтеры FFF / FDM большого размера (портальный стиль), тогда как другие состоят из вращающейся механической руки.

В обоих случаях в качестве нити используются пастообразные компоненты , например бетон . Материал выталкивается из специальной насадки, образуя слои. Проще говоря, выдавливание пасты похоже на использование кондитерского мешка для намазывания глазури на торт.

Принтер создает слой за слоем фундаментов и стен дома или здания.Земля — ​​это буквально рабочая пластина принтера. Однако некоторые бетонные 3D-принтеры используются для 3D-печати кирпичных форм. После формования кирпичи складываются друг на друга вручную (или с помощью роботизированной руки).

3D-печать на строительном принтере WASP с использованием материалов Земли (глина, грунт). Источник: WASP

Преимущества домашней 3D-печати

Экологичный

дома, напечатанного на 3D-принтере, можно построить из органических, экологически чистых материалов. Кроме того, некоторые домашние 3D-принтеры используют солнечную энергию и генерируют низкие выбросы CO2.

Доступный
3D-принтеры

House позволяют строить доступное жилье, оказывая большую помощь людям в бедных регионах или после стихийных бедствий.

Масштабируемый

Строительная 3D-печать снижает определенные затраты на строительство. Например, стоимость 1 квадратного метра стены при использовании традиционных методов строительства составляет примерно 75 долларов, тогда как с домашним 3D-принтером Apis Cor она составляет всего 27 долларов.

Эффективный

Поскольку материалы печатаются на 3D-принтере по запросу, машины производят меньше отходов.Кроме того, строительные 3D-принтеры могут закончить фундамент дома менее чем за несколько дней, в то время как традиционные методы строительства занимают несколько недель или даже месяцев.

Гибкость конструкции

С помощью строительного 3D-принтера можно легко создавать изогнутые стены и уникальные фасады. (Хорошо, что можно напечатать мебель на 3D-принтере, чтобы она соответствовала изгибам!)

Пределы 3D-типографии

Дорогие первоначальные вложения
3D-принтеры

House иногда могут стоить до миллиона долларов.

Частично построенные дома

Домашние 3D-принтеры создают только каркасы домов. Процесс 3D-печати обычно приостанавливается, чтобы вручную установить сантехнику, проводку и арматуру.

Внешний вид грубый

Экстерьер большинства домов, напечатанных на 3D-принтере, не такой гладкий, как у домов традиционной постройки.

Отсутствие сертификации

Строительные площадки регулируются законодательством, и существуют важные стандарты безопасности, которые необходимо соблюдать, что может быть проблематичным при использовании методов 3D-печати (различная повторяемость, стабильность размеров и т. Д.).

Еще один недостаток, который был отмечен на протяжении многих лет, заключается в том, что домашняя 3D-печать может потенциально нанести вред местной экономике, особенно в бедных регионах или городах с высоким уровнем безработицы. Действительно, поскольку строительные 3D-принтеры сокращают потребность в ручном труде, они создают гораздо меньше рабочих мест для местных рабочих.

Различия между домами, напечатанными на 3D-принтере, и традиционными домами

3D-печать бетона экономит время, использует меньше материала и требует меньше ручного труда .Даже дома, напечатанные на 3D-принтере, имеют более грубый внешний вид, постобработка возможна, как и для обычных объектов, напечатанных на 3D-принтере. 3D-печатные дома обычно меньше из-за ограничений по объему сборки 3D-принтеров, но это не всегда так.

Строительные 3D-принтеры: обзор

Мы разбиваем строительные 3D-принтеры на три категории: домашние 3D-принтеры, доступные для продажи, прототипы принтеров для бетона и услуги 3D-печати из бетона.

В продаже есть домашние 3D принтеры

Страна Словения
Размер сборки 16000 × 8200 × 2500 мм 629.92 × 322,83 × 98,43 дюйма
Материал Бетон

BetAbram — небольшая словенская команда, которая работает над созданием оборудования для 3D-печати с 2012 года. Их флагманский домашний 3D-принтер BetAbram P1 в настоящее время находится во второй версии и доступен с дополнительными печатающими головками: базовой, «Orto» для более плавной печати. слои и вращение для расширения возможностей дизайна.

Страна Дания
Размер сборки 14620 × 50520 × 8140 мм 575.59 × 1988,98 × 320,47 дюйма
Материал Бетон

Этот строительный 3D-принтер отличается высокой скоростью: заявленная скорость достигает 60 метров в минуту. BOD2 имеет модульную конструкцию и может быть адаптирован к разным размерам. COBOD — это компания, выпускающая 3D-принтеры.

Страна Франция
Размер сборки 12250 × 12250 × 7000 мм 482,28 × 482,28 × 275,59 дюймов
Материал Бетон

Constructions-3D является дочерней компанией французского продавца 3D-принтеров Machines-3D.

Их машина MAXI PRINTER является мобильной благодаря своим гусеничным резиновым гусеницам и помещается в 20-футовый транспортный контейнер для легкой транспортировки с одной строительной площадки на другую.

Страна Нидерланды
Размер сборки 2500 × 5000 × 4000 мм 98,43 × 196,85 × 157,48 дюйма
Материал Бетон

CyBe RC 3Dp состоит из одной роботизированной руки с соплом на конце.

Этот простой в перемещении домашний 3D-принтер может достигать высоты 2,75 метра, и для работы с ним требуется всего два человека.

Страна США
Размер сборки 2600 × 8500 × 2600 мм 102,36 × 334,65 × 102,36 дюйма
Материал

ICON хочет произвести революцию в области строительства с помощью своего принтера Vulcan II. Весь процесс разработан так, чтобы быть удобным для пользователя с интерфейсом на основе планшета, а бетонная смесь ICON Lavacrete оптимизирована для упрощения печати.

Страна США
Размер сборки 21945 × 21945 × 14630 мм 863,98 × 863,98 × 575,98 дюймов
Материал Бетон

MudBots — производитель бетонных 3D-принтеров в США. Их самая маленькая модель (примерно 1830 x 1830 x 1220 мм) доступна по цене 35 000 долларов. Также доступны большие размеры сборки, достигающие в длину до 30 метров.

Согласно MudBots, их 3D-принтеры могут печатать 3D-модели небольшого дома всего за 12 часов и могут снизить затраты на 70% по сравнению с традиционными методами строительства.

СтройБот 6.2

Автор: Total Kustom

Страна США
Размер сборки 1000 x 1500 x 600 мм
Материал Бетон

StroyBot, также известный как 3D-принтер Руденко (производства Андрея Руденко), представляет собой универсальную систему мобильной строительной печати, поставляемую в виде набора для сборки пользователем.В среднем дом площадью 100 квадратных метров может напечатать за 48 часов (только стены).

Кран WASP «Infinity 3D Printer»

Автор: WASP

Страна Италия
Размер сборки Ø 6300 x 300 мм
Материал Бетон / Земля

Crane WASP — это эволюция предыдущего строительного принтера WASP, BigDeltaWASP 12MT.Этот строительный принтер с открытым исходным кодом является модульным, и несколько принтеров Crane могут работать вместе над одним проектом, что дает теоретически безграничные возможности 3D-печати.

Рабочие проекты бетонных принтеров

Страна Российская Федерация
Размер сборки 8500 × 1600 × 1500 мм 334,65 × 62,99 × 59,06 дюйма
Материал Бетон

Apis Cor, строительная компания 3D, базируется в Сан-Франциско и утверждает, что способна напечатать дом на 3D-принтере менее чем за 24 часа.Их принтер Apis Cor похож на роботизированную руку и занял первое место в конкурсе NASA Phase 3 3D-Printed Habitat Competition.

3D-принтер Batiprint3D

Автор: WASP

Страна Франция
Размер сборки
Материал Бетон / прочее

Batiprint 3D попал в мировые заголовки, когда закончил свой дом Yhnova 3D-печати в Нанте, Франция.Их 3D-принтер печатает не только на цементе, но и на изоляционной пене, что делает его одним из самых полных строительных решений для 3D-моделирования.

Услуги строительной полиграфии

Система 3D-печати

По контуру

Страна США
Размер сборки
Материал Бетон

Эта автоматизированная строительная система может печатать на 3D-принтере большие здания и высокие инфраструктуры.Компания Contour Crafting (также известная как CC Corp) стремится повысить эффективность ликвидации последствий стихийных бедствий с помощью технологии аддитивного производства бетона.

ARCS

Автор SQ4D

Страна США
Размер сборки 9100 x 4400 x ∞ мм
Материал Бетон

SQ4D — ARCS стремится предоставить быстрые, надежные, экологически чистые и доступные жилищные решения для бедных районов.

3D принтер

Автор: XtreeE

Страна Франция
Размер застройки
Материал Бетон

XtreeE разрабатывает специальные решения для 3D-печати для строительства, инженерного и архитектурного проектирования. Этот стартап находится во Франции и уже выполнил ряд строительных 3D-проектов.

Особые упоминания: интересные 3D-стройки

ДОМ DFAB

Это уникальное здание было построено консорциумом компаний в начале 2019 года и находится в Швейцарии.Трехэтажное здание DFAB занимает площадь 200 квадратных метров.

Branch Technology C-FAB и WATG’s Curve Appeal design

Архитектурно-дизайнерская компания WATG выиграла конкурс Branch Technology Freeform Home Design Challenge в 2016 году. В 2019 году их проект будет напечатан в Теннесси методом 3D-печати произвольной формы C-FAB от Branch Technology.

3D-принтер DUS Architects XL (KamerMaker)

3D-принтер XL был создан DUS Architects для строительства прототипа дома у канала (просто названного «3D Print Canal House») в Амстердаме с использованием переработанных материалов.

Haus.me

Эта американская компания, ранее известная как PassivDom (dom.ai), выполняет 3D-печать стен, полов и крыш для своих полностью автономных сборных домов.

Металлообрабатывающий принтер Autodesk

Autodesk может работать или не работать над строительным 3D-принтером, в котором используется металлический материал. Этот 3D-принтер, который представляет собой скорее роботизированную руку, чем принтер, может изготавливать металлические детали для строительных площадок. Нам не терпится узнать об этом больше!

3D-принтер CONCR3DE Armadillo Stone

CONCR3DE — голландская компания, производящая 3D-принтеры по камню.Они могут печатать на камне 3D-печать благодаря особому процессу струйной печати связующего. Два их 3D-принтера, Armadillo Black и Armadillo White, не могут печатать дом, но могут печатать 3D-украшения из камня или формы.

Снятые с производства проекты и принтеры

Многие стартапы появлялись и исчезали в индустрии строительной 3D-печати.

Строительный 3D-принтер D-Shape

3D-принтер D-Shape — это многофункциональный строительный 3D-принтер, который может печатать на 3D-принтере очень большие объекты, включая дома и прототипы.D-Shape неактивен с 2015 года.

3D-принтер Winsun house

3D-принтер Winsun — это домашний 3D-принтер, который несколько лет назад был в центре внимания. Однако в 2015 году генеральный директор Contour Crafting обвинил Winsun в краже их запатентованной технологии. С тех пор веб-сайт Winsun был закрыт.

Cazza X1 3D-принтер

Компания

Cazza была основана в 2016 году со строительным 3D-принтером X1. Однако похоже, что один из соучредителей украл финансирование компании в 2018 году, и сейчас Казза находится в резерве.

HuaShang Tengda

HuaShang Tengda напечатала на 3D-принтере дом, способный выдержать землетрясение силой 8 баллов по шкале Рихтера. Сегодня компания, похоже, вне поля зрения.

Напечатанный на 3D-принтере дом, время и стоимость

Строительство 3D-печать быстрее и доступнее, чем традиционные методы строительства.

Однако, поскольку строительная 3D-печать все еще находится на раннем этапе развития, трудно дать окончательные утверждения о том, сколько времени требуется для 3D-печати дома и сколько стоит 3D-печать дома.

Сколько времени нужно, чтобы напечатать дом на 3D-принтере?

Различные производители строительных 3D-принтеров, такие как Apis Cor или ICON, хвастаются тем, что могут напечатать небольшой дом на 3D-принтере за 24 часа. Однако, как упоминалось ранее, задания на печать обычно включают только укладку фундамента и стен дома.

Это позволяет сэкономить время, которое обычно требуется стандартной команде для строительства стен для определенного проекта. В остальном сроки строительства дома остаются равными.

Цена дома на 3D-принтере

В целом, по оценкам дом, напечатанный на 3D-принтере, стоит на 30–55% меньше , чем дом традиционной постройки.

Для справки: изготовление небольшого дома Apis Cor стоило менее 10 000 долларов, а компактный дом ICON, напечатанный на 3D-принтере, даже стоил менее 4 000 долларов.

Строительный 3D принтер цена

Строительный 3D-принтер может стоить от 180 тысяч до 1 миллиона долларов. Системы роботизированной руки, как правило, имеют более высокую цену, чем системы портального типа.

Прочие инфраструктуры, напечатанные на 3D-принтере

Строительные 3D-принтеры могут печатать не только дома или здания, но и 3D-печать мостов и инфраструктуры космических станций.

Мосты, напечатанные на 3D-принтере

Строительные 3D-принтеры могут также 3D печатать мосты . В 2015 году первый в мире стальной мост, напечатанный на 3D-принтере, был напечатан на 3D-принтере для тестирования в Амстердаме компанией MX3D. MX3D напечатала окончательную версию своего моста из нержавеющей стали в 2018 году и установила ее летом 2021 года.

В 2017 году 12-метровый пешеходный мост был напечатан на 3D-принтере в Мадриде, Испания.В том же году в деревне Гемерт в Нидерландах был построен первый бетонный мост, напечатанный на 3D-принтере.

Совсем недавно, в 2019 году, Шанхай стал домом для самого длинного в мире бетонного моста , напечатанного на 3D-принтере. Его длина 26,3 метра, ширина 2,6 метра, и он был напечатан на 3D-принтере всего за 18 дней.

3D-печать инфраструктуры в космосе

Программа NASA по 3D-печати Habitat Challenge дала жизнь ряду команд, занимающихся внедрением 3D-печати в космос. А именно Apis Cor выиграла главный приз на одном из этапов этого проекта.Цель состоит в том, чтобы создать устойчивых и эффективных корпусов , напечатанных на 3D-принтере, для исследования дальнего космоса.

Многие другие компании участвовали в космических проектах, в том числе Европейское космическое агентство и SpaceX Илона Маска. Вполне возможно, что в ближайшие пару десятилетий (!) Мы увидим первые 3D-принтеры космического дома в космосе.

3D-печать космической инфраструктуры (визуализация) команды Apis Cor и SEArch + для NASA 3D-Printed Habitat Challenge.Источник: Apis Cor и SEArch +

FAQ: строительная 3D-печать

Что такое дом, напечатанный на 3D-принтере?

Дом, напечатанный на 3D-принтере, — это дом, состоящий из элементов, напечатанных на 3D-принтере, например стен, полов или крыш, напечатанных на 3D-принтере. Также можно использовать термин «дом, напечатанный на 3D-принтере».

Сколько стоит 3D-печать дома?

3D-печать дома может стоить всего 4000 долларов. Цены сильно различаются в зависимости от используемого материала и размера дома, который будет напечатан на 3D-принтере.

Какие компании-производители домов, напечатанных на 3D-принтере, являются лучшими?

Ознакомьтесь с нашей подборкой лучших 3D-принтеров домов здесь.

Где продаются дома, напечатанные на 3D-принтере?

3D-печатные дома продаются в США (Лос-Анджелес, Сан-Франциско), Китае, Франции, России, ОАЭ и многих других странах.

Подходит ли 3D-печать бетона только для дома?

Нет, 3D-печать бетона предназначена также для таких объектов инфраструктуры, как мосты.

3D-печать для строительства и архитектуры: The Ultimate Guide 2021

Мы много говорили о преимуществах, которые аддитивное производство приносит в строительную отрасль.3D-печать открывает новые возможности для дизайна, снижает затраты и позволяет создавать экологически чистые строительные проекты с низким воздействием на окружающую среду. Раньше мы говорили о теории, а теперь перейдем к тому, как преимущества AM применяются в реальности!

Мы уже рассказывали вам о переезде семьи в дом с 3D-печатью во Франции и о многих проектах домов с 3D-печатью. В других примерах из реальной жизни мы познакомим вас с некоторыми потрясающими проектами из Нидерландов, с офисами, напечатанными на 3D-принтере, в Дубае, с первым в истории мостом, напечатанным на 3D-принтере.Как насчет изготовления дома за один день? Является ли это возможным? Посмотрим, как далеко продвинулись 3D-технологии в 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 просто нужно накрыть. 3D-принтеры можно легко доставить на строительную площадку, и уже через 30 минут он будет готов к строительству вашего будущего дома! Бетон — это специальная смесь, которая быстро затвердевает, что позволяет принтеру работать быстро.Компания также хотела продемонстрировать, что форма зданий не обязательно должна быть квадратной, мы можем открывать архитектуру для принятия новых форм. С помощью подобных экспериментов мы видим, что аддитивное производство может стать серьезным решением жилищного кризиса в ближайшие годы.

3D-печать новой жизни

New Story — это некоммерческая организация, миссией которой является создание домов для самых бедных. Они построили 850 домов по всему миру за 3 года, но знали, что им нужно работать быстрее.Бретт Хаглер, генеральный директор и соучредитель New Story, увидел потенциал аддитивного производства. Они разработали новые конструкции и конструктивные решения, значительно улучшив процесс строительства и снизив затраты. Благодаря 3D-печати они смогли изготовить 100 домов с контурной обработкой всего за 8 месяцев. Это более 12 домов в месяц, а для организации это означает, что 12 семей, наконец, получили дома.

New Story смогла добиться многого благодаря сотрудничеству с Icon, который разработал мобильный 3D-принтер Vulcan.Машину легко перевезти в развивающиеся страны и она 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-editorial-inside-race-perfect-3d-printed

Инновационная форма офисов: создание офисов будущего

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

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

Потрясающий фасад в морском стиле

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

Прорези, похожие на занавески, открывают голубые скамейки, которые были геометрически смоделированы в 3D и изготовлены на месте с помощью строительного 3D-принтера. Эта инновационная структура была изготовлена ​​из биопластика, который был разработан специально для этого случая. Когда председательство Нидерландов в ЕС подошло к концу, здание было разобрано, а биопластик был переработан для повторного использования в будущих проектах 3D-печати, что способствует и доказывает, что строительная отрасль может иметь 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 — это не только о зданиях. Применение 3D-печати также может быть очень полезным для изготовления мостовидных протезов. Благодаря способности создавать действительно сложные конструкции, а также создавать прочные и прочные конструкции. На самом деле мы только что написали о самом длинном в мире мосте, напечатанном на 3D-принтере, который недавно был напечатан в Китае!

Но это был не первый пешеходный мост в истории.Пионерами в создании мостов, напечатанных на 3D-принтере, были Нидерланды. Рассматриваемая конструкция была построена 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 будет голландским.

Этот мост ожил благодаря 3D-технологиям и был разработан MX3D. Компания разработала специальный робот-манипулятор, способный выполнять 3D-печать со сталью. Эта впечатляющая конструкция имеет абстрактный и био-вдохновленный дизайн, а мост в основном строится сам собой благодаря программному обеспечению 3D, разработанному инженерами.

3D-печать домов с рисом?

Аддитивное производство — отличный способ воплотить в жизнь более экологичную архитектуру. Компания Wasp, итальянский производитель 3D-принтеров, разработала проект Gaia. Они производят построенные по контуру здания практически без отходов материала. Используемый материал — сырая земля и рисовые отходы, которых у нас много. Структура стен позволяет обеспечить теплоизоляцию и естественную вентиляцию. Этот проект прекрасно демонстрирует, что экологичная и полностью функциональная архитектура полностью возможна благодаря 3D-печати.

Бетон 3D-печать

Эйндховен известен своими многочисленными экспериментами по 3D-печати с бетоном. Но знаете ли вы, что в Эйндховене планируется проект 3D-печати бетонных домов? Этот проект начнет печататься на 3D-принтере в Университете Эйндховена с использованием бетонных 3D-принтеров и будет постепенно продвигаться на стройплощадке. Цель здесь состоит в том, чтобы позволить создавать прекрасные архитектурные проекты, учитывая при этом некоторые аспекты устойчивости, избегая отходов материалов и выбросов CO2.

Наша миссия — 3D-печать на бетоне MudBots

Когда мы впервые решили инвестировать в исследования и разработки и вывести нашу линейку принтеров для бетона на рынок, одним из ключевых факторов мотивации было осознание того, что мы фактически представим инструмент, который может сделать больше для нуждающихся стран и стран третьего мира, чем когда-либо видели раньше.

Мэры, городские советы и политики в целом говорили о необходимости доступного жилья, но в течение 5 десятилетий ничего не было сделано.Не обязательно потому, что не было желания или необходимости, а просто потому, что технологии не существовало и невозможно навязывать строителям цены на жилье и прибыль.

До сих пор не существовало инструмента, который позволил бы строителям производить доступное жилье и при этом приносить прибыль. Правительства могли помочь, предложив бесплатную или доступную землю, но стоимость строительства оставалась прежней.

Я служил на двухлетней миссии в Зимбабве, Африка.Мой сын служил на миссии в Сауле Пало, Бразилия, а моя дочь — в Гане. Мы регулярно возим наших 13-летних близнецов в Мексику для работы в детских домах. Необходимость служить и отдавать — одна из основных причин, по которой я верю, что мы здесь, на Земле. Независимо от нашей веры, основная тема философов и религиозных лидеров во всем мире — помогать и служить нашим ближним.

Я не уверен, почему нам посчастливилось вывести эту технологию на рынок, но я должен частично поверить в то, что мы будем использовать ее ответственно, чтобы изменить ситуацию.

Впервые в истории появился инструмент, который может производить жилье втрое дешевле и втрое дешевле, используя только песок, цемент и известь. Если используются смеси, такие как геополимеры, затраты могут быть даже ниже, потому что впервые в истории можно построить дома из пляжного песка и даже из грязи, потому что геополимер нейтрализует натрий, что в прошлом делало его использование в бетонных материалах маловероятным.

различных применений принтера для бетона от MudBots

3D-печать памятных букв

Есть множество применений для принтеров по бетону.

Большинство из них заинтересованы во внедрении экономии средств и времени при строительстве жилых домов, но есть много других возможностей для бизнеса, таких как блочные стены , навесы, гаражи и памятные буквы . Если вы хотите увидеть цифры и бизнес-модель для любой из этих отраслей, позвоните нам.

Мы гарантируем, что ни одна компания, использующая «традиционные методы строительства» , не сможет даже приблизиться к конкуренции.Да… вы можете предложить лучшую цену и более быстрое время выполнения работ, но, прежде всего, вы сможете предложить конструкции, которые в прошлом были непомерно дорогими. Никто не сможет конкурировать с тем, что вы предлагаете, а это значит, что у вас будет вся работа, которую вы хотите, за с маржой прибыли, которая в 3 раза больше, чем у ваших конкурентов.

Этот продукт легко продать, потому что вы продаете EGO по цене, на которую легко ответить «да». Один хороший продавец мог легко подписать один контракт в день.При стоимости материала и времени менее 40 долларов за письмо и розничной цене от 500 до 750 долларов за письмо нетрудно понять, куда это может пойти. Никаких проблем с разрешениями, но, что лучше всего, БЕЗ КОНКУРЕНЦИИ .

Вы можете предложить памятные буквы любого размера и любого шрифта. Вы можете напечатать их пустотелыми или сплошными, облицевать лицевую сторону оргстеклом и добавить светодиодные фонари, или залить «тонким слоем» и выложить лицевую плитку.

Вы также можете печатать крупномасштабные логотипы.В любом случае, вы можете создать что угодно за меньшую цену, чем традиционная формовка древесины. Можете ли вы представить себе, сколько времени потребуется, чтобы составить римскую букву, умноженную на рим? Те, у кого есть наши принтеры, будут править днем ​​на каждом рынке.

3D-печать: будущее строительства

Опубликовано 31 января 2018 г. Джейми Д.

В 2004 году профессор Бехрох Хошневис из Университета Южной Каролины попытался создать первую стену, напечатанную на 3D-принтере.С тех пор это нововведение стало популярным, 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 стройплощадках: сокращение затрат и отходов, более высокая скорость строительства, снижение количества несчастных случаев, сложные архитектурные формы и многое другое. Его открытие положило начало 3D-печати в строительстве.Однако он по-прежнему используется гораздо реже, чем некоторые отрасли, такие как аэронавтика или медицина.

Крупномасштабные промышленные принтеры для печати на бетоне могут автономно создавать целые конструкции дома.

Строительные гиганты быстро осознают потенциал 3D-технологий и их влияние на будущее строительства. Ожидается, что рынок 3D-печати из бетона в 2021 году достигнет 56,4 млн долларов, и на это есть веские причины. Все больше и больше компаний открывают для себя новые инновационные проекты.Некоторые из них более футуристичны, некоторые очень реальны в настоящем, например, дом Apis Cor, напечатанный на 3D-принтере за 24 часа. 3D-печать на бетоне быстро развивается и использует различные технологии и материалы, предлагая пользователям множество преимуществ. Однако технология все еще находится в зачаточном состоянии и связана текущими ограничениями.

Какие процессы 3D-печати в строительном секторе?

1 — Экструдеры с роботизированным манипулятором

Метод контурной обработки включает в себя укладку строительного материала для создания крупномасштабной 3D-модели с гладкой поверхностью.Вокруг строительной площадки устанавливаются рельсы, которые будут служить структурой для направления манипулятора робота. Он движется вперед и назад, слой за слоем выдавливая бетон. Мастерки кладут сбоку и над соплом для выравнивания выдавленных слоев и обеспечения прочности 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, он не смог бы выдержать собственный вес. Поэтому используется бетон с быстротвердеющими 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 «украсть все». Эти машины огромны (32 м в длину, 10 м в ширину и 6,6 м в высоту). Это позволяет им печатать на 3D-принтере полные конструкции и собирать их на месте. Это достигается путем смешивания бетона и стекловолокна на месте с последующей печатью. Этот подвиг заставил строителей и строителей осознать аддитивное производство.

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

Конкурирующих компаний

Различные участники рынка разработали машины, использующие множество различных технологий для 3D-печати бетона. Французская компания Constructions-3D создала полярный 3D-принтер, который печатает, находясь на строительной площадке, а затем выходит через входную дверь здания после завершения строительства. Он состоит из механической основы и роботизированного манипулятора с соплом для выдавливания материала на конце.Эта рука предлагает печатную область площадью более 250 м² и высотой более 8 метров.

Робот

Cazza Construction похож на него, в нем используется система мобильного крана, позволяющая печатать на 3D-принтере гораздо более обширную площадь и создавать большие и высокие конструкции. Это показано на прошлых отпечатках таких компаний, как Apis Cor и XtreeE, которые быстро создают целые дома.

Другие компании специализируются на экструзии материалов, отличных от бетона, с использованием этой технологии. Запатентованный процесс BatiPrint 3D является ярким примером: Нантский университет, Bouygues Construction и Lafarge Holcim объединили усилия для разработки промышленного робота, который печатает 3 слоя материала одновременно.Два из этих слоев — это полимерная пена, а третий слой — бетон. Бенуа Фюре, профессор Нантского университета, объясняет, что «пена обеспечивает внутреннюю и внешнюю изоляцию; бетон и армирование антисейсмической несущей конструкции. «

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

2 — Слои песка, связанные 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 осаждаются в соответствии с желаемой толщиной, прежде чем печатающая головка наливает капли (связующее) для затвердевания песка. Эта машина размером 4 х 4 метра может создавать большие конструкции размером до 6 кубических метров.

Сайт печати, на котором D-Shape будет 3D печатать бетонную конструкцию.

3 — Металл для монолитных конструкций

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

Этот робот является 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 гигантским паяльником. Команда отметила, что «мы объединили промышленного робота со сварочным аппаратом, чтобы превратить его в 3D-принтер, работающий с нашим собственным программным обеспечением».

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

Хотя эти проекты были задуманы стартапами, они часто нуждаются в поддержке со стороны более крупных строителей. Royal BAM Group в партнерстве с Технологическим университетом Эйндховена 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 в партнерстве с французским стартапом XtreeE протестировала строительство 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, что «сокращение лишений и рисков — это реальность, мы осознали, что лучи трех».Высота 8 м без строительных лесов. К тому же на стройке очень тихо ».

Его команде удалось напечатать на 3D-принтере 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, поскольку образуется меньше отходов. Ромен Дубалле, один из соучредителей XtreeE, объясняет, что «с повышенным геометрическим мастерством мы можем создавать оптимизированные формы, чтобы ограничить количество используемых материалов».

Тем не менее, у мечты о 3D-типографиях, мостах и ​​небоскребах все еще есть недостатки. Аксель Тери из Constructions-3D объясняет, что «основные трудности связаны с тем, что процесс 3D-печати зданий сегодня не признается в качестве метода строительства многими органами по нормативам и стандартам.Поскольку напечатанные конструкции не являются традиционными, расчет сопротивления и сопротивления во времени трудно осуществить, поэтому жилые сооружения придется сначала проверять в каждом конкретном случае ». Эти органы по стандартизации обеспокоены тем, являются ли эти конструкции действительно прочными и могут ли они противостоять окружающей среде.

Машина

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

3D-печатный дом: выход из 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. Сюда входит итальянская компания WASP, которая стремится построить более устойчивый мир с помощью 3D-печати. Они разработали один из крупнейших в мире 3D-принтеров, который позволяет строить дома из местных материалов с использованием энергии солнца, ветра или воды. Это позволяет регионам, у которых еще нет доступа к электричеству, печатать на 3D-принтере экологически чистые конструкции с использованием местных ресурсов.

3D-принтеры

WASP работают над созданием будущего, в котором из экологически чистых материалов можно создавать дома, напечатанные на 3D-принтере.

Точно так же в Бразилии Аниэль Гедес основала Urban3D в ответ на жилищный кризис в Бразилии. Ее компания 3D печатает части зданий на специальной фабрике, прежде чем собирать 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 предложить решение для развития бразильских трущоб.

Российская компания Apis Cor также убеждена в положительном влиянии 3D-печати на жилье.Основатель и генеральный директор Никита Чен-юн-тай объясняет: «Мы считаем, что аддитивное производство — эффективное решение против 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 считаем, что все больше и больше строительных компаний будут применять 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 освоения 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 должна стать очень реальной глобальной силой. SmarTech Publishing недавно опубликовала отчет, в котором прогнозируется, что в 2027 году мировая выручка в этом секторе составит 40 миллиардов долларов.Удивительно, что за 10 лет вырастет с нескольких миллионов долларов до 40 миллиардов долларов. Поэтому нам нужно будет посмотреть, как мир отреагирует на эту технологию в будущем.

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

Ваш следующий дом может появиться из 3D-принтера

В Нидерландах, известных своими каналами, мосты — обычное явление.Но, в частности, четыре моста представляют собой странные конструкции: каждая 26-футовая конструкция была вылеплена из бетона гигантским роботом-принтером.

Они являются частью революции, когда 3D-принтеры, которые выдавливают пластик и другие материалы для создания твердых объектов, перемещаются со столешницы на строительную площадку. С 2017 года несколько компаний и групп в США, Европе и Азии «напечатали» автобусные остановки и перегородки конференц-залов, а также целые дома.

Технологии 3D-печати все еще находятся на начальной стадии, но коммерческие принтеры могут радикально изменить строительный бизнес в следующем десятилетии.Эксперты полагают, что они могут сократить время строительства вдвое, снизить затраты на треть и предложить более экологичные и прочные конструкции с большими возможностями для настройки.

Согласно прогнозам Polaris Market Research, по мере развития технологий мировой рынок строительства 3D-печати к 2026 году достигнет 14,9 млрд долларов США с 4,6 млн долларов США в 2019 году.

Мастер на все руки Строительные 3D-принтеры

во многом похожи на струйные принтеры для домашнего офиса, за исключением того, что вместо чернил они выплевывают бетон.Сопла движутся вперед и назад по рельсам, с компьютерами, контролирующими форму экструзии, так что слой бетона (или стали, или другого материала) толщиной в дюйм укладывается именно там, где это необходимо. К тому времени, когда медленно движущееся сопло достигает конца своего пути, длина которого может достигать 100 футов, слой обычно затвердевает ровно настолько, чтобы положить еще одно поверх первого, наращивая слой за слоем. стена размером с дом. При точном нанесении отложений насадка может оставлять места для окон, дверей, инженерных коммуникаций и других конструктивных и конструктивных элементов.

Одно из самых очевидных преимуществ — скорость. Чтобы построить одноэтажный дом площадью 500 квадратных футов, требуется около 24 часов печати. «Процесс печати обеспечивает структуру, изоляцию, настенное покрытие, внутреннюю и внешнюю отделку поверхностей и систему трубопроводов одновременно», — говорит Джейсон Баллард, соучредитель и генеральный директор ICON, компании в Остине, штат Техас. Строительство на основе 3D-печати. «Обычно для этого требуется 20 человек, представляющих пять или шесть различных профессий, работающих по несколько дней.”

Строительные 3D-принтеры

также менее расточительны. Типичная строительная площадка дома производит около четырех тонн отходов. Поскольку бетон, используемый в обычных конструкциях плит, наносится равномерно, независимо от того, нужен ли он для структурной опоры в определенной области или нет, около половины бетона тратится впустую. Это особенно опасно для окружающей среды, потому что на цемент, основной ингредиент бетона, приходится около семи процентов наших выбросов углекислого газа.3D-принтеры, напротив, могут изменять толщину конструкции с большой точностью, используя бетон только там, где это действительно необходимо — процесс, называемый топологической оптимизацией.

Еще одно преимущество печатной конструкции состоит в том, что она цифровая, что означает, что дизайн, визуализированный на компьютере, преобразуется непосредственно в инструкции для принтера. Это избавляет от необходимости переносить дизайн на бумажные чертежи, которые затем открываются для интерпретации специалистами — подверженный ошибкам процесс, который часто приводит к перерасходу средств и задержкам.

Цифровой подход имеет дополнительное преимущество, поскольку устраняет барьеры для творчества в дизайне. Архитектор может предложить нестандартные или полу-нестандартные конструкции дешевле, не беспокоясь о том, чтобы обучать рабочих выполнять новый план. «Принтеру все равно, какой дизайн вы придумаете», — говорит Тео Салет, инженер-строитель из Технологического университета Эйндховена, пионер печатного строительства, построивший мосты в Амстердаме. «За оригинальность не взимается дополнительная плата.”

До сих пор печатные здания были скромными и недорогими. Например, ICON напечатал дом в Остине, штат Техас, предназначенный для семей, стоимостью 10 000 долларов и заключил контракт на печать всего шести домов. Затем он планирует доставить принтер в Латинскую Америку, чтобы построить там 50 недорогих домов. Тем временем Салет собирается начать строительство 90-футового моста в Амстердаме, а также участвует в партнерстве по строительству нескольких домов в Нидерландах.

План будущего

Для увеличения производства требуется дополнительная работа в области технологий и регулирования.Что касается первого, практикующие еще не нашли эффективного способа армирования бетона с помощью принтера. В обычном строительстве это делается путем укладки стержней стальной арматуры. Некоторые разработчики экспериментируют с использованием второго робота для укладки стальных стержней в каждый вновь нанесенный слой. В других схемах основной принтер выстреливает металлическую или пластиковую проволоку толщиной в несколько миллиметров вместе с бетоном. Ни один из подходов еще не оказался оптимальным.

Большая надежда заключается в том, что новые формулы бетона или даже новые экструдируемые материалы в конечном итоге будут достаточно прочными, чтобы избавиться от армирования.Например, эпоксидная смола — один из потенциальных кандидатов. Это тип полимера, который в настоящее время используется в клеях и покрытиях в производстве и строительстве. Или есть другие варианты. «С более радикальной точки зрения, я бы хотел работать с биоматериалом», — говорит Салет. «Но у нас просто еще нет навыков, чтобы работать с ним в строительстве».

Правила безопасности также должны быть доработаны, с указанием руководящих принципов для проверки домов, напечатанных на 3D-принтере, и правил по процедурам строительства. Сале предупреждает, что если неопытные и неосторожные строители получат доступ к принтерам, их конструкции могут обрушиться.«Вы должны убедиться, что связи между слоями достаточно сильны, а это требует больших знаний», — говорит он. «Я боюсь, что кто-то купит принтер и решит построить мост, а затем будет слишком долго ждать между слоями, что приведет к более слабым связям. Один инцидент оставит плохую репутацию всей индустрии цифрового бетона ».

Однако прогресс есть. Баллард, например, работает с инспекторами, страховщиками и федеральными ипотечными агентствами в США, которые являются частью процесса, необходимого для того, чтобы сделать печатные дома законным вариантом для большинства потенциальных покупателей.«Им нужно немного времени, чтобы сообразить, — говорит он. «Но я думаю, они увидят, что конструкция, построенная традиционным способом, не может быть такой прочной, как наша».

Узнайте больше о технологических достижениях в сельском хозяйстве и других областях на Mega.online. Mega стремится активизировать и обогатить дискуссию о том, как создать более функционирующую экономику и общество, с помощью статей и видеороликов с участием ведущих ученых, ученых и предпринимателей, работающих в области устойчивого развития, технологий, здравоохранения, альтернативной энергетики и сельского хозяйства.

3D-печать в строительстве: в чем преимущества?

На первый взгляд, он похож на ракушку любого другого незавершенного дома. Но при ближайшем рассмотрении видно, что кирпичей нет. Вместо этого слои материала наклеиваются друг на друга, чтобы создать замысловатую структуру. Это футуристический мир 3D-печати в строительстве, где роботизированные руки автоматически выдавливают слои цемента, пластика или другого материала на фундамент и «строят» конструкцию.

Содержание

В настоящее время такой подход к строительству остается очень нишевым — во всем мире существует лишь несколько напечатанных на 3D-принтере прототипов домов и офисов. Тем не менее, он представляет собой захватывающее и потенциально глубокое изменение в том, как мы строим.

Что такое 3D-печать в строительстве, где есть потенциал и будете ли вы работать над проектами 3D-печати в ближайшее время?

Что такое 3D-печать в строительстве?

3D-печать в строительстве может включать либо использование 3D-принтера, прикрепленного к руке, которая активно строит проект на месте, либо использование принтеров на заводе, которые создают компоненты строительного проекта, которые собираются позже.

Концепция 3D-печати не нова — она ​​была впервые разработана в 1980-х годах. Однако только за последнее десятилетие технология достаточно усовершенствовалась (и значительно снизились затраты), чтобы она стала мейнстримом.

3D-принтеры

мало чем отличаются от вашего настольного струйного принтера. Программное обеспечение «сообщает» принтеру о размерах конечного продукта. Затем принтер вводит материал на платформу в соответствии с этим планом. В 3D-принтерах часто используются жидкие металлы, пластмассы, цемент и множество других материалов, которые затем охлаждаются или высыхают, чтобы сформировать структуру.

Для 3D-печати в строительстве программа CAD или BIM «сообщает» 3D-принтеру, что ему нужно напечатать, и машины затем начинают раскладывать слои материала в соответствии с планом.

Подробнее: 3D-печать — одно из ряда интересных инноваций в строительстве, появившихся за последнее десятилетие

3D-ПРИНТЕРЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ: КАК ОНИ РАБОТАЮТ?

Концепция создания 3D-принтера — это послойное выдавливание определенной смеси на основе трехмерной компьютерной модели.

Приготовленная комбинация цемента, наполнителя, пластификатора и других веществ загружается в бункер устройства и подается на печатающую головку. Смесь распыляется на поверхность участка или ранее напечатанные слои. Так работает большинство строительных 3D-принтеров. Среди них есть три вида устройств для 3D-печати:

.
  • Портальные 3D-принтеры. Состоит из рамы, трех порталов и печатающей головки. С его помощью можно распечатать здания по частям или целиком.

  • Принтеры Delta. Не ограничивается трехмерной моделью и может создавать более сложные формы. Печатающая головка подвешена за рычаги, прикрепленные к вертикальным направляющим.

  • Наконец, роботизированный принтер представляет собой робота или сеть роботов, таких как промышленный манипулятор, оснащенный экструдерами и управляемый компьютером.

Три инновационных примера

На данный момент реализовано лишь несколько проектов, напечатанных на 3D-принтере, в строительном секторе.Вот три самых многообещающих примера:

  1. Офисное здание муниципалитета Дубай, ОАЭ

В декабре 2019 года компания Apis Cor, занимающаяся роботами для 3D-печати, объявила о завершении строительства крупнейшего в мире индивидуального здания, напечатанного на 3D-принтере. Офисный блок, построенный в ОАЭ, имеет высоту 9,5 метров и площадь 640 м2.

3D-принтер

Apis Cor перемещался по площадке под открытым небом с помощью крана, когда он строил различные части конструкции.

  1. Офис будущего, ОАЭ

Еще одно впечатляющее здание, напечатанное на 3D-принтере в ОАЭ, «Офис будущего» — это уникальное сооружение, в котором в настоящее время (что вполне естественно) размещается Фонд будущего эмирата.

Сама печать для этого здания была сделана вне офиса, и все части были напечатаны за 17 дней. Рабочие смонтировали все здание всего за 48 часов.

  1. 3D-печатные дома от WinSun, Китай

Китайская компания по 3D-печати WinSun также использует заводские 3D-принтеры для строительства человеческих жилищ.Фирма создала несколько проектов домов, в том числе небольшой многоквартирный дом. Пользователи дизайна могут быстро и дешево распечатать детали перед их установкой на месте.

Фирма считает, что печать одного из их пятиэтажных многоквартирных домов может стоить всего 161 000 долларов.

3D-печать в строительстве, безусловно, кажется захватывающим, но каковы преимущества этого подхода?

  1. Номер в отеле Lewis Grand Hotel, распечатанный на 3D-принтере, Филиппины

Планируя поездку на Филиппины, подумайте о том, чтобы остановиться в гранд-отеле Lewis в городе Анхелес, Пампанга, где посетителей встретят первым в мире гостиничным люксом, напечатанным на 3D-принтере.Номер в отеле был разработан Льюисом Якичем, владельцем отеля и инженером по материаловедению, в сотрудничестве с Энтони Руденко, специалистом по 3D-печати. Они создают массивный 3D-принтер, который извергает песок и бетон на основе вулканического пепла. Сюита была напечатана за 100 часов.

Печать первой бетонной модели дома на Филиппинах

  1. Двухэтажный особняк, Беккум, Германия

Первый жилой дом с жилой площадью около 860 квадратных футов на уровне, напечатанный на 3D-принтере, является детищем немецкой строительной компании PERI GmbH и дизайнера MENSE-KORTE ingenieure + architekten.На печать 1 м2 двустенной стены на 3D-принтерах типа BOD2 ушло около 5 минут. Здание представляет собой трехслойные полые стены, заполненные изоляционным компаундом. Установка пустых труб и соединений производилась вручную во время печати.

Как 3D-печатные проекты могут помочь строительным компаниям?

Сторонники 3D-печати домов и коммерческих офисов указывают на несколько преимуществ этого подхода:

В Великобритании почти треть отходов страны образуется в строительной отрасли.По данным Transparency Market Research Group, к 2025 году в строительной отрасли будет производиться 2,2 миллиарда тонн отходов во всем мире. Хотя значительная часть этих отходов приходится на снос, строительные площадки также являются расточительными. Обычно заказывают больше материалов, чем необходимо, что дорого и неэффективно.

Напротив, 3D-печать может сократить отходы почти до нуля. В 3D-принтере используется только материал, необходимый для печати конструкции — ни больше, ни меньше. Это может привести к огромной экономии.

  • Сниженное потребление энергии

3D-печать в строительстве поощряет использование местных природных материалов. Такая практика может помочь сэкономить энергию на транспорте, строительстве и производстве, поскольку большинство местных материалов обрабатываются и устанавливаются с меньшим энергопотреблением. Если традиционные материалы, содержащие токсичные химические вещества, будут заменены натуральными, токсичность строительной среды может быть снижена. Кроме того, местные материалы часто подходят для местных климатических условий и могут помочь снизить нагрузку на отопление и охлаждение, что, в свою очередь, снижает затраты на строительство.

Как и ИИ в строительстве, 3D-принтер может работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Это означает, что строительные проекты потенциально могут быть завершены намного быстрее, и можно избежать некоторых затрат на низкую квалифицированную рабочую силу.

Одной из самых привлекательных характеристик 3D-принтеров является их способность создавать сложные и необычные конструкции, в том числе «разовые». Поскольку 3D-принтеры работают путем наслоения материала, их можно запрограммировать на создание необычных форм, которые было бы намного сложнее построить с использованием традиционных методов.

  • Минимизация человеческих ошибок и повышение безопасности

Статистические данные о производственном травматизме BLS, опубликованные в 2020 году, указывают на то, что строительство является одной из профессий с самым высоким уровнем заболеваемости. Ежедневно на стройплощадке умирает около 5 333 рабочих. С появлением 3D-печати количество производственных травм и смертельных случаев, вероятно, снизится, поскольку она делает строительство более программируемым и автоматизированным. Роботизированное строительство требует стандартизированной, точной и полной цифровой информации о здании, что делает подход к 3D-печати более точным и эффективным с минимальной потребностью в доработке из-за человеческой ошибки и любых информационных конфликтов.Возможность повреждения хранящихся материалов, сборок или незавершенного производства снижается, поскольку на месте отсутствуют складские помещения и перемещение материалов.

Использование 3D-принтера также позволяет строительным компаниям войти в секторы бизнеса, которые ранее были для них недоступны. А для начинающих строительных компаний наличие под рукой 3D-принтера становится конкурентным преимуществом. Кроме того, 3D-печать — отличный способ для строительной компании улучшить репутацию бренда среди тех, кто обеспокоен воздействием бетонного строительства на окружающую среду на планете.

ВОСХОД СТРУКТУРНОЙ 3D-ПЕЧАТИ

3D-печать для усиления конструкции, микромасштабных компонентов и конструкционной стали может произвести революцию в сфере дизайна, строительства и освоения космоса. Кроме того, Европейское космическое агентство (ESA) считает, что металлы, напечатанные на 3D-принтере, позволяют создавать высококачественные сложные формы за небольшую часть стоимости и могут стать вирусными.

ESA совместно с Европейской Комиссией разработали проект по совершенствованию печати металлических компонентов, пригодных для использования в космосе.28 европейских промышленных партнеров объединились в проекте AMAZE — Аддитивное производство, стремящееся к нулевым отходам и эффективному производству высокотехнологичной продукции из металла. Практически все можно спроектировать с помощью компьютера, поэтому AMAZE ясно заявляет о желании установить 3D-принтер на борту космического корабля: когда космонавту понадобится определенный инструмент, его можно легко спроектировать и распечатать.

3D-ПЕЧАТЬ В ГРАЖДАНСКОЙ ТЕХНИКЕ

За последнее десятилетие популярность 3D-печати в гражданском строительстве возросла в аэрокосмической и биомедицинской отраслях.Обещание этой революционной производственной технологии заключается в ее способности создавать любую геометрическую форму без каких-либо формальных ограничений, сводя к минимуму отходы материалов и одновременно повышая производительность и результаты. Марш строительной отрасли к автоматизации за последнее время достиг нескольких важных вех, включая создание первых конструкций с использованием роботизированных манипуляторов и технологий 3D-печати.

Использование методов 3D-печати для создания конструктивных элементов из полимерных материалов, бетона и металлов становится все более распространенным.Эти методы в гражданском строительстве могут создавать свободные формы и инновационные архитектурные формы благодаря использованию программного обеспечения, интегрированного с САПР. Несмотря на значительные исследовательские усилия в области аэрокосмической и биомедицинской инженерии по оценке этого механизма, до сих пор отсутствует понимание использования, применения и воздействия материалов, напечатанных на 3D-принтере, в отношении гражданских конструкций, как с точки зрения свойств материала, так и с точки зрения структурной реакции.

I mperial College London Первый в мире стальной пешеходный мост, напечатанный на 3D-принтере

WIKI HOUSE 3D-ПЕЧАТЬ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ: ЗА КОНЦЕПЦИЕЙ

Wiki House — инновационный проект, созданный небольшой группой лондонских дизайнеров в 2011 году.Он предлагает цифровую строительную систему с открытым исходным кодом, которая позволяет пользователям создавать, загружать, публиковать проекты и печатать свои собственные дома. Комплект не требует специальной подготовки и навыков и может быть изготовлен за один день. Компоненты могут быть вырезаны в цифровом виде из обычного листового материала, такого как фанера, с использованием станка с ЧПУ, что сокращает время, затраты и знания, необходимые для традиционного строительства. Стандартный дом с двумя спальнями может быть построен менее чем за 50 000 фунтов стерлингов, и к каркасу могут быть добавлены дополнительные компоненты, такие как облицовка, услуги, изоляция и окна.Первым домом, построенным с использованием открытых технологий Wiki House, было двухэтажное здание, напечатанное на 3D-принтере. Он был представлен на Лондонском фестивале дизайна в 2014 году.

Движение Wiki House возглавляет Аластер Парвин, чья презентация на TED «Архитектура для людей, созданная людьми» проливает свет на перспективы 3D-печати в строительстве. Создатели этого проекта считают, что Wiki House может помочь решить жилищные проблемы и особенно полезен в чрезвычайных ситуациях, например, в условиях после землетрясения (уже есть доказательства того, что дома, напечатанные на 3D-принтере, могут выдерживать 8 баллов.0 землетрясение). В будущем это может стать реальной альтернативой для поставки недорогих домов, в то же время позволяя заказчику контролировать дизайн.

Wiki House Строительство с использованием 3D-печати.

ЯВЛЯЕТСЯ ЛИ 3D-ПЕЧАТЬ УСТОЙЧИВЫМ СТРОИТЕЛЬСТВОМ БУДУЩЕГО?

3D-печать способна коренным образом изменить структуру цепочек поставок, изменив способ проектирования и производства продуктов. Согласно исследованию, 3D-печать может помочь строительному сектору стать более экономичным, эффективным и устойчивым.Ученые из Саксионского университета прикладных наук Иво Котман и Нильс Фабер утверждают, что технология 3D-печати «меняет правила игры». Они провели исследование возможности 3D-печати бетона, и их выводы можно резюмировать следующим образом:

  • 3D-печать сокращает цепочку поставок и весь процесс проектирования. Благодаря 3D-печати на месте можно исключить несколько трудоемких этапов процесса проектирования. Архитекторы, инженеры, подрядчики, клиенты и руководители, которые обычно должны вносить свой вклад в процесс проектирования здания, больше не нужны с 3D-печатью.Поскольку все эти задачи могут быть объединены в должность архитектора, который использует методы моделирования и моделирования для обеспечения структурной целостности.
  • Трубопровод и электромонтаж стали проще и эффективнее. Системы отопления, изоляция, водопровод и электричество — все это требует трудоемкого монтажа на месте при традиционном строительстве. Однако при 3D-печати некоторые из этих функций могут быть включены в процесс 3D-печати. Печать полых стен требует меньше ресурсов, улучшает изоляцию и может позволить использовать напечатанные на 3D-принтере каналы для подачи горячей или холодной воды.Кроме того, устраняя необходимость в установке на месте, можно уменьшить количество отходов.
  • Улучшенный логистический процесс. 3D-печать позволяет устранить три ключевых проблемы, связанных с транспортной логистикой. Во-первых, многие компоненты повреждаются при транспортировке, чего можно избежать с помощью печати на месте. Во-вторых, чтобы выдержать транспортировку, детали должны быть чрезмерно сконструированы, что влечет за собой дополнительные расходы. Такое чрезмерное проектирование можно было бы устранить с помощью 3D-печати на месте.
  • Сделать дома, построенные по индивидуальному заказу, доступными для более широкого рынка. Традиционно строительство дома с помощью архитектора было слишком дорогим для многих потребителей. При 3D-печати бетона неважно, какую форму вам нужно напечатать: это не имеет отношения к стоимости. Это означает, что в будущем больше людей смогут покупать дома, сделанные на заказ, в соответствии со своими потребностями.

Пример экологически устойчивого дома Tecla, напечатанного на 3D-принтере от WASP и Mario Cucinella Architects.

За шумихой

Хотя 3D-печать, безусловно, является привлекательной концепцией, важно преодолеть некоторую шумиху.Скептики отмечают, что у технологии есть несколько ограничений:

Большинство строительных фирм работают с относительно низкой рентабельностью. Для повсеместного использования дизайнов 3D-печати потребуются огромные инвестиции.

  • Будут ли клиенты рассматривать это как уловку?

3D-печатные дома, офисы, магазины или другие строения часто впечатляют. Но действительно ли большинство людей хотят жить или работать в одном доме? Многие люди остаются культурно привязанными к зданиям из кирпича.Другие технологии, такие как сборные дома, также привлекали внимание в прошлом, но не получили широкого распространения, несмотря на то, что зачастую они дешевле существующих норм.

  • Трудности интеграции с другими компонентами

3D-принтеры умеют создавать уникальные и интересные проекты. Тем не менее, если вам нужно здание, которое включает в себя различные материалы или имеет различные элементы, которые не подходят для 3D-печати, будет сложно включить 3D-принтер в процесс строительства.

При существующей нехватке рабочей силы в строительном секторе 3D-печать потребует еще более специализированного набора навыков, который придется выбирать из небольшого нишевого пула кандидатов. Таким образом, поиск квалифицированных рабочих для работы в сфере строительства с помощью 3D-печати может стать сложной задачей в будущем.

  • Контроль качества строительства

Погодные условия могут замедлить традиционный процесс строительства, но с 3D-печатью дела могут ухудшиться.Факторы окружающей среды могут сделать 3D-печать в коммерческом строительстве скорее спадом, чем бумом. Кроме того, контроль качества строительства может быть сложной задачей, требующей постоянного контроля со стороны реальных людей.

  • Отсутствие нормативных документов

Несмотря на то, что в последнее время 3D-печать попала в заголовки газет, она пока не оказала существенного влияния на строительный сектор. Проблема ответственности может возникнуть при использовании принтеров, а не людей для выполнения некоторых строительных работ.В настоящее время существует много неясностей в отношении этой области 3D-печати в строительстве. Пока правила и нормы не будут четко установлены, 3D-печать вряд ли станет мейнстримом в строительной индустрии.

Как 3D-печать может сочетаться со строительством?

В настоящее время есть веские доказательства того, что 3D-печать заслуживает доверия и применима в строительном секторе, и вполне вероятно, что в ближайшие годы эта технология будет все больше и больше использоваться в отрасли.

Еще неизвестно, в какой степени эти машины в конечном итоге будут использоваться на стройплощадке или останутся ли они в основном инструментом для изготовления заводских изделий. Но для правильного проекта кажется разумным ожидать, что 3D-принтеры присоединятся к арсеналу инструментов, доступных строителям.

О компании PlanRadar

PlanRadar была основана в 2013 году и предоставляет инновационные мобильные программные решения для строительства и недвижимости. Наше приложение доступно на всех устройствах iOS, Android и Windows и помогло более 7000 клиентов в более чем 44 странах оцифровать свой рабочий процесс.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.