Изграждане на 3D принтер. Нова технология за изграждане на къщи

Комуникацията на строителната индустрия с компютърните технологии се формира от години, а днес ползите от нея са очевидни за специалисти от различни направления. Виртуалните инструменти за моделиране се използват главно, което позволява разработването с архитектурни и дизайнерски проекти с висока точност. Но това не ограничава потенциала на новите технологии. Не много отдавна започна популяризирането на принтери с триизмерен печат, които работят на базата на същите дизайнерски решения с виртуални компоненти. Продължаването на концепцията беше изграждането на 3D принтер. В Русия тази идея е овладяна от Андрей Руденко, предлагайки бърз начин за издигане на стени и някои инженерни структури. Също така подобни технологии се развиват в Китай, Холандия и Съединените щати.

Общ технологичен процес

По принцип процесът повтаря традиционната конструкция. Работата също започва с разработването на обща концепция за сградата, изготвяне на решение и избор на материали. Първоначалните етапи на строителството могат да включват и използването на компютърно моделиране - във всеки случай директните инсталационни дейности ще включват силата на компютрите.

След това се формира бетонна смес, въз основа на която ще бъдат разположени стените. Всъщност първите модели на принтери за сгради могат да изпълняват само моносилични задачи за полагане на стени. При съвременните устройства не само е възможно да се подредят различни конфигурации, но и да се допълнят строителните етапи с изолационни и облицовъчни работи. Разбира се, изграждането на напълно завършени съоръжения все още не е в ход, обаче, производителите на оборудване се интересуват от идеята за строителство, която не включва постпроцесиране.

Строително инженерство

Технологично, този метод е подобен на този на конвенционалните принтери за 3D отпечатване. Само в традиционната версия се планира да се образуват малки предмети със специални размери на основата на пластмаси и полимери. В случая на строителните превозни средства съществуват две основни разлики. Първо, това са размерите на принтера. В зависимост от версията и характеристиките на технологичния процес, тя може да съответства на размерите на камиона и малкия камион. На второ място, сградният 3D принтер използва като работна маса конкретно решение. Сместа се подава и през специален екструдер, който работи в автоматичен режим.

Високата точност на операциите, между другото, се определя точно от точното позициониране на главата на принтера. По този начин е възможно да се полагат основи, стени, подове, стълбища и други конструкции. В зависимост от модела на принтера могат да се извършват малки отвори, инженерни отвори и комуникационни ниши. В някои случаи сградният 3D принтер позволява създаването на специални дупки за по-нататъшното въвеждане на арматурни прътове.

Характеристики на китайската 3D конструкция

Китайските предприемачи са пионери в тази посока на строителството. Те създадоха технология, според която можете да построите къща за един ден. Друго нещо е, че структурата ще бъде бюджетна и с присъщи недостатъци на тази категория евтини жилища. Като основа за строителната маса в този случай се използва не само конкретната смес, но и екологосъобразните промишлени отпадъци. Това решение се дължи на желанието да се намалят разходите за процеса.

В допълнение, 3 D-строителство на китайската технология предвижда включването на по-голямата част от масата на фибростъкло. Това значително подобрява качеството на резултата, тъй като леката композитна армировка не само извлича ползи от традиционния метал за различни характеристики и тегло, но и опростява процеса на инсталиране. А при принтера в самата маса се използва нарязан фибростъкло, което облекчава дизайна на недостатъците, произтичащи от въвеждането на метална армировка в завършените отвори.

Холандска технология

Холандски инженери изследват няколко други области на популяризиране на концепцията за принтер за сгради. Те са ориентирани не към полагането на смеси като такива, а към изграждането на строителни материали и структури. Доста успешна беше производството на керамични тухли, които се произвеждат чрез екструдер от масата на пепелния блок.

Ниската цена на суровините и минималните разходи за производство на материали правят тази технология финансово оправдана. Но процесът на изграждане на къщи не бе оставен без внимание. Факт е, че един 3D принтер за изграждане на къщи произвежда блокове с конична форма, което елиминира нуждата на работниците да използват свързващи съединения. Също така, някои компании овладяват конструкцията на скелета на сгради. В този случай принтерът отпечатва напълно монтирани панели, от които се оформят допълнителни комплекти за дома.

Серийно производство на принтери

Докато създателите на принтери за сгради не се осмеляват да представят изцяло своите продукти на пазара. Въпреки че със сигурност има такива опити. Достатъчно е да се отбележи моделът на BetAbram и вътрешното развитие на компанията "SpetsAvia". В този случай устройствата, достъпни за широк кръг потребители, могат да бъдат разделени на два класа. Това е голям принтер за 3D строителство, който практически няма ограничения за конструкцията на стандартни сгради по отношение на размерите, както и малки устройства, които са част от железопътните системи. Вторият вариант е по-достъпен от гледна точка на финансирането и ви позволява да промените дизайна в зависимост от изискванията за строителни задачи.

Допълнителна опция

Процесът на изграждане в класическия смисъл предвижда извършването на разнообразни операции. Това не е само полагане на стени, инсталиране на преградни стени и монтаж на конструкция под покрива, но също така и работа с предмети, полагане на комуникации и подреждане на отвори. Почти във всички съвременни версии на 3D принтер за изграждане на къщи ви позволява да поставите бетонна смес. Въпреки това, за други операции, производителите предоставят помощни устройства. Например, за монтиране на дейности на един и същи покрив се предлага хидравличен асансьор и почистване под високо налягане може да се използва при довършителни работи.

Предвижда се в някои версии и подобряване на възможностите за основно оборудване. Например, разбъркващата бъркалка елиминира необходимостта потребителят да подготви бетонна смес. Тя може да създаде оптимална маса с характеристиките, които технологията осигурява. Изграждането на къщи с принтер също изисква специално захранване. За организацията на тази част, разработчиците предлагат въвеждащи кабелни и мощни шкафове.

Предимства на строителните принтери

Изграждането на нови технологии се препоръчва да се използва само в определени посоки. По-специално, високо качество се отбелязва при полагане на монолитни структури. Създаването на фондация например значително надхвърля традиционните техники по отношение на скоростта и ефективността. Някои разработки се отнасят конкретно до замяната на вибромагнитна бетонна маса, тъй като автоматизацията на конструкцията под формата на точно облицовъчно покритие на слоевете изключва образуването на въздушни кухини. Като цяло такива принтери увеличават скоростта на процеса и оптимизират логистични операции, отколкото привличане на големи компании.

Недостатъци на принтери за сгради

Дори и в модерните проекти, строителната печатна техника не е в състояние да осигури пълен цикъл на монтаж и ремонт. Въпреки желанието на производителите и технолозите да доближат реалността на изключването на потребността от пост-строителство, тази идея все още е много далеч. Освен това, практиката показва, че в сегашната форма технологията (изграждането на къщи чрез 3D печат) губи до квалифициран ръчен труд. Изпълнението на замазката става не по-малко качествено от опитен екип от строители. Това се отнася за традиционната зидария на стените. Скоростта на операциите и точността обаче все още са от полза за принтера.

Емисионна цена

Един от основните фактори, които ограничават разпространението на такава технология, е цената. И все пак в специализираните области има значително търсене на 3D принтер за сгради. Цената на базовото оборудване е около 700-800 000 рубли. За тази сума можете да разчитате на ограничена функционалност, която въпреки това е достатъчна за висококачествено изпълнение на бетонни покрития, създаване на стени и фундаменти. Комплексните технологични операции такива устройства не се издърпват.

Агрегатите, които са в състояние да изградят напълно скелетна база на къщите, са много популярни, но също така не са евтини. Като правило това е масивен принтер за 3D строителство, чиято цена е средно 2-3 милиона. В същото време трябва да се има предвид, че материалите под формата на работни смеси ще изискват специални - и при доста високи цени.

заключение

С всички недостатъци, експертите отбелязват обещанието за това посока на изграждане на технологии. На този етап все още е твърде рано да се говори за икономическата осъществимост на въвеждането на такива разработки на пазара с очакванията за търговски успех. И не само, че сградният 3D принтер е скъп, а най-добрите му качества са показани само в отделни произведения. Като правило, способностите на такова оборудване не са конкурентни в сравнение с традиционните ръчни сили. Единственото очевидно предимство, оправдаващо използването на тази техника, е високата скорост на строителството. Но, отново, тази сфера се развива само няколко години, и е възможно, че в близко бъдеще разработчиците ще направят нова стъпка в насърчаването на строителната преса.