3D Printing: The Future of Construction

В 2004 году профессор Бехрох Хошневис из университета Южной Каролины опробовал первую 3D printed стену. С тех пор эта инновация получила свое начало, сделав возможным строительство дома всего за 20 часов! Профессор Хошневис разработал FDM 3D printer 3D-модель, установленную на роботизированном манипуляторе, который выдавливает слой бетона вместо пластика.

Эта технология изготовления контуров обладает всеми качествами, необходимыми для использования протезных конструкций on construction локальность: сокращение затрат и отходов construction скорость, снижение аварийности и сложные архитектурные формы. Его открытие положило начало 3D printing in construction . Однако областей применения гораздо меньше, чем в некоторых отраслях, таких как авиация и медицина.

Крупномасштабный промышленный бетон printers Можно создавать целые автономные конструкции домов.

Строительный гигант скоро осознает возможности 3D-технологии и ее влияние на . the future of construction . The concrete 3D printing Ожидается, что в 2021 году рынок достигнет 56,4 млн долларов США, что небезосновательно. Все больше и больше компаний начинают создавать новые инновационные проекты. Некоторые из них более футуристичны, в то время как другие, как APIS, стали очень реалистичными. 3D printed Дом за 24 часа. 3D. printing Она быстро развивается, основана на различных технологиях и материалах и предлагает множество преимуществ для пользователя. Однако технология все еще находится в зачаточном состоянии и связана ограничениями сегодняшнего дня.

What 3D printing processes in the construction sector?

1 — Роботизированная рука-пусковая установка.

Метод контурной обработки включает в себя осаждение строительных материалов для создания крупномасштабной 3D-модели с гладкой поверхностью. Вокруг здания размещаются лучи, которые служат структурой для направления движения роботизированной руки. Это позволяет ему двигаться вперед и назад, выталкивая слои бетона на матрас. По бокам и над соплом установлены шпатели для выравнивания извлеченного слоя и обеспечения прочности модели.

Обычный бетон не может быть использован в этом процессе, так как он должен затвердеть, прежде чем этот процесс может быть продолжен. Если это произойдет. 3D printed Поэтому он не сможет выдержать свой вес. Поэтому используется бетон с быстротвердеющими свойствами.

Компания Contouring (компания с тем же названием, что и метод) очень скромно рассказывает о своих успехах. Китайцы. construction компания Winsun Decoration Engineering Co описывает его как способный «украсть шоу». Эти машины огромны (32 метра в длину, 10 метров в ширину и 6,6 метра в высоту). Благодаря этому 3D print завершают конструкции и собирают их на месте. Для этого бетон и стекловолокно смешиваются на месте, а затем printing . Этот подвиг заставил строителя and construction рабочих, знающих конструкцию протезов.

Constructions-3D — конкурентоспособная компания, 3D print больших бетонных зданий с использованием этой технологии.

Конкурирующие компании

участники рынка разработали машины, использующие различные технологии для 3D print бетона. Французская компания Constructions-3D создала полярную 3D printer which prints whilst inside the construction зону, выходящую из главного входа в здание. construction Готовая машина. Она состоит из механического основания и роботизированной руки с соплом, которое выдавливает материал на конце. Эта рука обеспечивает a printable поверхности площадью более 250 кв. м на протяжении 8 метров.

Робот компании Cazza Construction аналогичен этому, включая мобильную систему с краном, которая позволяет им 3D print создавать гораздо большие площади и большие, более высокие конструкции. Это было продемонстрировано ранее prints такими компаниями, как APIS Cor и Xtreee, для быстрого создания целых домов.

Другие компании специализируются на использовании этой технологии для добычи материалов, отличных от бетона — запатентованный компанией Batiprint 3D процесс события является впечатляющим примером; NadetUniversity, Bouygues Construction и Lafarge Holcim объединили усилия, чтобы разработали промышленного робота. prints 3 слоя материала одновременно. Два из этих слоев — многосторонние формы, а третий слой — бетон. Бенуа Фуле, профессор университета Надиса, объясняет, что «пена обеспечивает внутреннюю и внешнюю изоляцию — бетон и оружие — антисейсмической несущей конструкции».

В рамках проекта Batiprint 3D французская компания ставит перед собой следующие цели 3D print large structures.

2 — Слои песка, соединенные друг с другом

Итальянский архитектор Энрико Дини был первым «человеком. 3D prints Дом». Совсем недавно он продемонстрировал интересную 3D printing процедуру, используя свою ‘D-образную форму’. 3D printer . Эта машина основана на пылевых обязательствах и поэтому использует связующее для размачивания материала. Слой песка предварительно укладывается в соответствии с желаемой толщиной a print Головка забрасывает гравий (связующий материал) для упрочнения песка. Эта машина размером 4 x 4 метра может создавать большие конструкции объемом до 6 кубических метров.

The print Пространство, в котором строится D-образная форма. 3D print Бетонные конструкции.

3 — Металл для компактных конструкций

Голландская компания MX3D разработала уникальный construction метод под названием WAAM (проволочно-дуговое аддитивное производство). 3D print Металлические конструкции, оснащенные 6-осевым роботом, который выбрасывает 2 кг материала в час.

Робот является результатом сотрудничества с компаниями Air Liquide и ArcelorMittal и оснащен сварочным аппаратом и насадками для сварки, матраса к матрасу и металлических прутков. Процесс также совместим с другими металлами, такими как нержавеющая сталь, бронза, алюминий и инконель. Машину можно сравнить со своего рода гигантским припоем. Группа говорит: «Сочетание промышленного робота и сварочного аппарата, 3D printer Он работает с нашим собственным программным обеспечением».

MX3D — один из многих инновационных стартапов. 3D printed house sector.

сделанных Start-Ups, но эти проекты часто нуждаются в поддержке более крупных имен in construction . Группа компаний Royal Bam в сотрудничестве с Техническим университетом Эйндховена разработала 3D printed бетонный мост для велосипедистов. Кроме того, компания Bouygues Construction обратилась 3D printing для строительства дома в Лилле, Франция. Кроме того, Vinci Construction совместно с французским начинающим предприятием Xtreee разработала проект the construction Complex Structures, а шведская группа Skanska недавно сотрудничала с Университетом Лафборо для разработки трехмерного бетона printing process.

‘с помощью комбинации промышленных роботов и сварочных аппаратов, 3D printer Это работает с нашим собственным программным обеспечением. -MX3D Team.

Why use 3D printing in construction ?

Firstly, 3D printing Бетон экономит много времени. В частности, с помощью этих технологий можно сэкономить две недели работы всего за три-четыре дня. Кроме того, это снижает риск производственных травм. Бенуа Фулетт из университета Надиса объясняет: «В помещении очень тихо. the construction Пространство очень тихое».

His team managed to print В 3D, 95 м², первое 3D printed социальное жилье в городе. Бенуа говорит, что их технобатти-отпечатки способствовали созданию кривых с меньшими затратами. Далее, 3D printers им не нужно ни есть, ни спать, и они не прекращают работу, пока проект не будет завершен. Это значительно сокращает время ожидания.

Advantages of 3D printing in construction

Что касается использования материалов, 3D printing Экономично. Использование протезов, а не абстрактных процессов означает, что используется меньше материалов, чем при традиционном строительстве. Это снижает воздействие на окружающую среду из-за меньшего количества отходов, как объясняет Ромен Дюбалле, один из основателей компании Xtreee. По мере роста наших геометрических знаний мы можем создавать оптимизированные формы, чтобы ограничить количество используемого материала».

Но все еще есть сомнения по поводу ее мечты 3D printing Аксель Тери из компании Constructions-3d говорит: «Главная трудность в том, что.., 3D printing здания сегодня не признаются. a construction путем многочисленных кодексов и стандартизирующих органов. Таких как. the printed Эти конструкции не являются обычными, и расчеты прочности и долговечности трудновыполнимы, поэтому пригодные для жилья работы должны проверяться в каждом конкретном случае». Эти стандартизированные органы обеспокоены тем, действительно ли эти конструкции прочны и могут противостоять окружающей среде. .

Конструкции-3D машины похожи на гигантские тракторы 3D prints бетон для строительства больших сооружений.

3D printed Дом: решение жилищного кризиса?

Since 3D printing Сегодня конструкции можно создавать быстрее, что делает их идеальным решением для борьбы с жилищным кризисом. Поэтому некоторые компании обращаются к дополнительному строительству. К ним относится итальянская компания WASP, которая стремится построить более устойчивый мир 3D printing . Она разработала одну из самых больших в мире систем для строительства. 3D printers Солнечная, ветровая или гидроэнергия может быть использована для производства домов из материалов на местном рынке. Это позволяет районам, которые еще не имеют доступа к электричеству. 3D print Экологически — дружественные структуры с использованием местных ресурсов.

WASP 3D printers at work to create a future где создаются экологически чистые материалы. 3D printed houses.

Аналогичным образом, в Бразилии Аниэль Гедес основала компанию Urban3D в ответ на жилищный кризис в Бразилии. Ее компания 3D prints часть здания на специальной фабрике, прежде чем собрать их на месте. Это позволяет ей делать здания невозможной высоты 3D printing прямо на месте. В настоящее время компания тестирует различные прототипы и надеется решить проблему застройки в одной из бразильских трущоб.

Российская компания Apis Cor также убеждена, что она окажет положительное влияние 3D printing может оказать на жилищное строительство. Основатель и генеральный директор Никита Чен-Иун-Тай объясняет, что место в мире, которое доказывает его осуществимость. Мы считаем, что все больше и больше construction компаний внедряют эту технологию в некоторых случаях уже сегодня».

Российская компания Apis Cor построила этот дом всего за 24 часа, используя свой бетон 3D printer .

3D-печать в космосе?

Это может стать способом освоения космоса человеком — НАСА объявило конкурс «3D Printing Habitat Challenge». В нем рассматриваются технологии, которые могут быть использованы при строительстве космических пространств, таких как Луна и Марс. Амбициозно, но еще слишком рано говорить о том, будет ли даже 3D printing это жизнеспособное решение. Однако можно сказать, что 3D printing in construction быть вполне реальной глобальной силой — недавно издательство Smartch Publishing опубликовало отчет, в котором прогнозируется, что в 2027 году мировой доход от этого сектора составит 40 миллиардов долларов США. Поэтому нам предстоит увидеть, как люди отреагируют на эту технологию. the future .

Понравилась ли вам наша статья. 3D printing in construction ; дайте нам знать об этом в комментариях ниже или на наших страницах в Facebook и Twitter! Подпишитесь на нашу бесплатную еженедельную рассылку, все последние новости 3D printing прямо в ваш почтовый ящик!