Новейшие разработки в сфере 3D-строительства

Послойное создание объектов на основе 3D-модели кардинально меняет принципы строительства в мире. 3D-принтеры применяют для возведения домов в Китае, ОАЭ, Нидерландах, России и США, все активнее совершенствуя технологии объемной печати и выводя ее на принципиально новый уровень. Какие же новинки 3D-принтинга применяются в разных странах?

 

Преимущества использования 3D-принтинга в строительстве

Населения человечества растет, и повсеместная потребность в недорогом жилье требует от строительных компаний новых решений. Одним из них стала 3D-печать, обладающая несомненными преимуществами перед традиционными видами постройки зданий.

Главными из них считаются:

• Скорость. Технология помогает строить дома на 60–70% быстрее.
• Экономия. 3D-печать экономит трудозатраты и расходы на материалы на 80%.
• Разнообразие форм. В плане архитектуры здания можно себя не ограничивать. 3D-принтеры, согласно заданной модели, способны воплотить самые смелые идеи.
• Экологичность. Минимум строительного мусора и вредных отходов.
• Выбор материалов. 3D-принтеры позволяют печатать конструкции в виде цельной детали, что сложно реализовать с помощью обычных производственных технологий.
• Существенным недостатком можно назвать разве что невозможность сразу печатать высокие здания. Возможности объемного принтинга ограничивают размер шестью этажами.

 

Новейшие технологии 3D-печати в строительстве: кейсы

Офис в Дубае

Одна из самых известных компаний на мировом рынке строительства с помощью 3D – шанхайская WinSun. Она известна несколькими успешными проектами, в частности постройкой офиса Dubai Future Foundation (работа выполнена за 17 дней) и пятиэтажного дома в Сучжоу (одна из самых высоких 3D-построек на планете).

Компания добилась рекордной скорости и высокого качества благодаря принтеру собственной разработки. Особенности конструкции держатся в секрете, но известно, что это устройство портального типа длиной 150 м, шириной 10 м и высотой 6,5 м.

Гигантские принтеры из Ярославля

Тем временем компания «АМТ-СПЕЦАВИА» в Ярославле начала выпускать самые большие строительные принтеры в мире – S-300 и S-500. Первая модель рассчитана на печать двухэтажных зданий, вторая может возводить дома до пяти этажей. Производительность устройств – 2,5 кубических метра в час, в работе используется специальная бетонная смесь.

3D-печать предполагает не только создание разнообразных форм, но и применение большого количества материалов. Ученые из Эстонии разработали экологичную смесь для строительного принтинга – похожую на бетон, но состоящую из торфа и сланцевой золы, которых очень много в стране. Материал прочный, быстро застывающий и дешевый (до 10 раз в сравнении с настоящим бетоном).

3D и Nasa

О том, что 3D-печать – технология строительства будущего, свидетельствуют современные проекты NASA. В этом году организация огласила предварительные результаты конкурса 3D Printed Habitat Challenge по проектировке жилья для колонизаторов Марса. В шорт-лист попали пять виртуальных разработок, следующим этапом для которых станет реализация моделей в 3D-печати.

Печатные мосты в Нидерландах

Но технологии 3D-печати применимы не только в постройке зданий. В Нидерландах еще в прошлом году возвели бетонный мост, напечатанный на принтере. При этом использовалась новая разработка, в результате которой принтер не только заливает бетон по слоям, но и укладывает между ними стальной трос.

А в этом году голландцы занялись проектом создания 3D-печатного стального моста. Он разрабатывался с использованием системы автоматизированного проектирования, которая поддерживает топологическую оптимизацию. То есть позволяет оптимально распределить материал и пустоты, улучшив прочность и уменьшив вес изделия.

Несмотря на разработку все более дешевых и экологичных материалов для 3D-печати в строительстве, самой распространённой по-прежнему остается печать из бетона. Соответственно, высок спрос на устройства, работающие с бетонными смесями. Аналитическая компания Markets and Markets прогнозирует, что рынок 3D-печати бетоном может вырасти до $56,4 млн к 2021 году. Всё это значит, что развитие 3D-печати идет семимильными шагами и в будущем нас ждет гораздо больше инновационных построек с использованием аддитивных технологий.