Публикации »

3 D-принтер: потенциал созидания

3 D-принтер: потенциал созидания

 

Научный мир в сфере строительных технологий давно гудит о последних разработках профессора Берока Хошневиса (Behrokh Khoshnevis). В апреле 2012 года на TEDx ученый продемонстрировал, как целый дом, теоретически, может быть построен в течение 24 часов, используя гигантский 3D-принтер.

 

Строительство посредством робототехники годами обсуждалось в СМИ. Было анонсировано много инноваций в данной сфере, но все они имели огромное количество недостатков. Все же, учитывая темпы развития 3D-технологий печати, не стоит относить к научной фантастике возможность автоматического возведения зданий и сооружений.

Современная 3D-печать способна материализовать компьютерные модели в физические объекты. Эта технология уже оказала огромное влияние на автомобильную, медицинскую, аэрокосмическую, ювелирную и даже текстильную промышленность. Технология отливки относительно проста: пластиковые, керамические или металлические композиты подаются через сопла достаточно тонким слоем до тех пор, пока объект полностью не окажется сформирован.

3D-принтеры промышленного уровня обойдутся в несколько сот тысяч долларов, но цены падают. На самом деле, машины класса mid-range и low-end теперь доступны для малого бизнеса и широко представлены на потребительском рынке. При нехитрых подсчетах можно понять, что будущее промышленности — за подобного рода роботами. Предприимчивые компании уже занимают нишу на данном рынке и представляют современные модели.

Одним из лидеров в области принтеров потребительского класса является компания MakerBot. Ее последний репликатор-принтер получил прекрасные отзывы, и на сайте компании представлены некоторые увлекательные видеоролики 3D-печати в действии. MakerBot также широко ротировала Thingiverse.com, где цифровые образцы можно скачать бесплатно, а stl-файлы можно воплотить на вашем 3D-принтере. По сути, вы можете зайти в любой магазин, отсканировать любой предмет, перенести его в программу и распечатать. Не правда ли, удобно?

Но одно дело распечатать какую-нибудь автодеталь, и совсем другое дело возвести целый дом. Размер печатной машины должен быть впечатляющим, что влечет за собой много технологических трудностей. Тем не менее, профессор Хошневис неустанно преследовал цель автоматизации сборки здания и за последние 20 лет достиг определенных результатов. Он называет этот процесс «контурным строительством». Ученый сумел заручиться поддержкой Национального фонда науки и Управления военно-морских исследований, Caterpillar, НАСА, США.

Прорыв произошел в2005 г., когда был создан упругий незасоряющийся бетон из композитных волокон с необходимым уровнем вязкости для сопел 3D-принтера. Стоимость специальных бетонных композитов не раскрывается, как и технология их производства.

«Контурное строительство», по словам его идеолога, представляет собой масштабированное применение идеи 3D-принтера. Собственно робот — это система направляющих, по которым в двух плоскостях движется гипертрофированная головка струйного принтера. Через нее подается влажная бетонная смесь (быстросохнущая), заливаемая послойно.

Суть строительства данным роботом заключается в том, что на строительную площадку привозят принтер, который по конструкции больше напоминает строительный кран. Ставят его на легкие рельсы, не требующие подушки, располагают стойки на расстоянии несколько большем, чем планируемые стены дома, и начинают печать.

По той же технологии в бетон закладывается арматура, «наносятся» внутренние стены и перегородки, расставляются балки, укладывается стропильная система и даже кровля с подшивом. Получается, что дома скорее «распечатываются», нежели строятся.

По замыслу разработчика, во влажную бетонную смесь вдавливается проводка в каналах, вентиляционные короба и трубы водоснабжения и канализации. Наиболее эффективным методом применения робота станет строительство не просто дома, а сразу целой улицы, вдоль которой укладываются перемещаемые рельсы. Механизм движется по ним от здания к зданию, «выращивая» за один проход сразу ряд домов.

Вопрос с утеплением решается двухслойными стенками с волнообразным пустым промежутком — полости для засыпки полистироловых шариков, которые затем можно залить раствором. Варьирование программ «наращивания» позволяет делать дома любой сложности, включая круглые и криволинейные.

Использование бетонной 3D-печати для возведения некоторых сложных архитектурных конструкций кажется намного более вероятным, чем автоматизированное строительство всего дома. Однако профессор Хошневис полагает, что если вы можете построить стену, то вы можете построить и дом. Он утверждает, что существующих строительных материалов, ресурсов и методов строительства более не достаточно, чтобы восполнить будущие базовые потребности потребителей.

В2013 г. профессор заявил, что практически завершил работу над своим изобретением, но до сих пор нуждается в миллионных инвестициях для выведения принтера на рынок.

 

         

 

Ярослава Усманова

Автор: Ярослава Усманова
Дата: 04.04.2013
Журнал Стройпрофиль 106
Рубрика: ***




«« назад