вторник, 9 сентября 2014 г.

Трёхмерная печать в строительстве зданий и сооружений

Продолжаю изучать то, как в реальной жизни и производстве можно применить технологии трехмерной печати. Сегодня рассмотрим строительство зданий с помощью 3D-принтера.

Андрей Руденко (Andrey Rudenko, Миннесота, США) - опытный строитель с инженерным образованием построил небольшой дом из бетонных элементов, напечатанных на 3D-принтере. Дом предназначен для детских игр, стилизован под замок, высота от нулевой отметки до потолка составляет 2м, до вершины шпиля - 4 м.



Автор создал собственный 3D-принтер, который позволяет печатать бетонные блоки произвольной формы, при этом минимальная толщина наносимого слоя составляет 10 мм, а ширина - 30 мм. Принтер создан на основе проекта RepRap и является увеличенной копией принтера Mendel с приводами большого размера, который управляется с помощью контроллера Arduino Mega 2560.


Самая большая проблема. с которой столкнулся автор принтера - подбор оптимального бетонного насоса. Оптимальный режим работы для трехмерной печати - медленная подача цементного раствора большой вязкости, поскольку на подсыхание нанесенного слоя требуется время и слой не должен успеть растечься. Большинство современных насосов способны подавать цементный раствор средней вязкости на высокой скорости, что не подходит для трехмерной печати. 


По задумке автора, разработанная им технология позволит ускорить и удешевить строительство зданий и сооружений. Кроме того, строительство дома с использованием технологий трёхмерной печати позволяет решить одну важную проблему - рабочим больше не придется работать во вредных условиях, дышать бетонной пылью и предотвратить развитие профессиональных заболеваний (силикоза, вибрационной болезни и некоторых других).

Кроме того, трехмерная печать позволяет снять любые ограничения на дизайн, которые могут быть наложены существующими технологиями. С помощью 3D-принтера можно напечатать бетонный блок или интерьерный/экстерьерный элемент любой формы.


Трехмерная печать элементов конструкции позволяет пересмотреть нормы проектирования и применить нестандартные решения для реализации узлов, например, примыкание окна и стены, полая стена, заполненная утеплителем и пр.


В настоящее время разработанная автором технология позволяет печатать блоки с максимальной высотой 50 см, процесс печати при этом занимает 8 часов.


Время, которое автор потратил от момента возникновения идеи до постройки готового дома - 2 года. В планах Руденко - улучшение конструкции принтера, улучшение характеристик бетонного насоса, проработка технологии печати. Все это, по мнению автора, позволит увеличить высоту печатного элемента до 1000 мм и приступить к постройке полноразмерного дома, пригодного для постоянного проживания.

Видео, демонстрирующее работу трехмерного принтера, печатающего цементным раствором



Также вы можете прочитать о том, как:
С уважением, Андрей.

Комментариев нет:

Отправить комментарий