Amalgamma разрабатывает новую технологию 3D-печати бетоном для крупногабаритных конструкций

Группа студентов магистратуры школы архитектуры Бартлетт разработала новый метод 3D-печати бетоном, который сочетает в себе два уже существующих – экструзию и спекание порошков – для трехмерной печати больших и герметичных архитектурных элементов или предметов мебели при использовании минимального количества материала. Получив название Fossilized, этот новый способ 3D-печати может предложить более эффективное решение для строительства на основе 3D-печати.

Множество компаний по всему миру спешат разработать новые методы для 3D-печати зданий и архитектурных сооружений, которые будут экономически эффективными. Многие существующие методы трехмерного принтинга зданий сводятся либо к очень большим 3D-принтерам на участках, либо к экструдированию крупных бетонных блоков на заводе, которые затем доставляются на место стройки и собираются.

До сих пор, однако, ни один из этих процессов не доказал свою эффективность. Первый – слишком дорогой, в то время как второй не отличается от традиционных строительных процессов, когда большие блоки собираются на месте.

С целью «изменить стандартные методы сборного строительства из бетона» команда Amalgamma, состоящая из студентов-магистров Альваро Лопеса Родригеса, Франчески Камиллери, Нади Докхи и Романа Струкова, предлагает способ, который сочетает в себе два существующих метода 3D-печати бетоном для создания «поддерживаемой экструзии».

Техника трехмерной печати Fossilized заключается в экструдировании предварительно приготовленного бетона с использованием промышленного робота-манипулятора ABB, запрограммированного следовать траектории инструмента линейного изготовления. По существу, так работает D-Shape и другие строительные 3D-принтеры. Бетон откачивается с помощью настраиваемой головки инструмента, которая экструдирует с разрешением 1 см, наращивая предопределенную 3D-структуру слой за слоем.

Однако наряду с этим методом экструзии Fossilized также использует метод спекания порошков, когда связующий агент закачивается в печатный слой, превращая порошкообразный материал в твердый объект. Расплавление материала в заранее сформированном слое позволяет реализовать более сложные и странные формы 3D-печатных конструкций.

Таким образом, при нанесении каждого бетонного слоя настраиваемая головка инструмента также наносит слой гранулированного или порошкообразного поддерживающего материала вокруг бетона. Связующее вещество вводят в процессе экструзии, которое, находя слабые места, затвердевает на определенных частях гранулированного материала, производя объект, напечатанный из нескольких материалов.

«Благодаря такой поддержке полученный бетон имеет более высокое разрешение с большими выступами. Поддерживаемый метод экструзии предоставляет возможность разрабатывать формы, которые более разнообразны и объемны в отличие от прямых вертикальных форм, применяемых в практике трехмерного принтинга бетоном на данный момент».

«Завершенный процесс 3D-печати сочетает в себе двойное сопло для бетона и связующего вещества, которое подключается к промышленному роботу и печатает обоими материалами в ходе одной процедуры», – заключили создатели.

Несмотря на то что команда признает, что метод 3D-печати бетоном Fossilised не является идеальным для производства целого архитектурного сооружения от самого начала до конца, он может быть использован для создания такого рода объектов как «пол-стена-потолок» или «лестница-пол-стена» в виде одного целого архитектурного фрагмента. Хотя эти «куски» по-прежнему необходимо собирать на месте, новый 3D-печатный процесс позволяет экономить время и материалы, а также предлагает совершенно новые «тектонические качества» по сравнению с традиционными методами строительства.

Благодаря сочетанию разнородных кусков, которые изготавливаются путем изменения свойств материала через траекторию линейного инструмента на каждом слое, стало возможным уменьшить затраты сырья, сэкономить время, а также создать дизайн, который сочетал бы непрерывность, структурную направленность, изменение плотности и мультиматериальность в одной форме.

Чтобы продемонстрировать технику Fossilised, Amalgamma изготовила 3D-печатный стол (на фото выше) и 3D-печатные колоны, которые были представлены на выставке AD Bartlett в октябре прошлого года. Команда намерена продолжать изучение мультиматериального аспекта этого конкретного метода 3D-печати и, в конечном счете, надеется напечатать с его помощью нестандартную структуру «стена-окно», которая фактически будет полупрозрачной 3D-напечатанной бетонной конструкцией.

 

 

По материалам: 3ders.org
Переведено: smileexpo.ru