Что такое дом на 3D принтере: описание технологии, фото домов

3D печать все сильнее входит в нашу жизнь. Сейчас можно легко купить и использовать прямо дома компактные 3D принтеры для печати объемных фигурок, а также 3D ручки. На таком оборудовании уже создают протезы, различные формы, макеты и многое другое. Теперь еще и строят дома. Что такое дом, напечатанный на 3D принтере? Как происходит процесс печати? Можно ли жить в таком доме или это муляж? Ответы на эти вопросы вместе с конкретными примерами — в статье.

Строительный 3D-принтер: что это

Строительный 3D принтер — специальное оборудование, используемое для так называемого контурного строительства. Эта новая технология, которая дает возможность возводить каркасы домов без участия человека. В будущем планируется применение этой методики и для прокладки инженерных сетей, а также ряда отделочных работ. Но пока что 3D принтеры применяются только для строительства каркасов и ограждающих конструкций.

На самом деле существует несколько вариаций строительных принтеров, которые отличаются друг от друга не только методикой возведения самих стен, но и конструктивными особенностями. Несмотря на их малоизвестность среди рядовых граждан, в строительной сфере эти технологии и оборудование уже много кому знакомы и давно на слуху. Чаще всего можно встретить принтеры портальной конструкции, а также устройства на базе манипулятора. Но проще говоря, это обычный 3D принтер, только больших размеров и использующий для возведения зданий не пластик, а специальные строительные составы.

Стена дома, напечатанного на 3D принтере

С помощью такого оборудования можно возводить различные архитектурные элементы, а также малые архитектурные формы. В некоторых случаях можно полностью напечатать дом прямо на строительной площадке.

На заметку! Габариты будущего строения сильно зависят от модели и характеристик самого принтера.

Как происходит процесс печати

Когда принималось решение об использовании 3D принтера в строительстве, то одним из главных вопросов стал выбор строительного материала. При выходе из принтера он должен был хорошо держать форму и достаточно быстро застывать. В итоге на основе специальных добавок был создан особый бетон, который быстро застывает и имеет подходящую для оборудования консистенцию.

Печать дома на 3D принтере

Этот бетон выдавливается из экструдера принтера по определенному контуру послойно, один слой за другим. Нижние слои под весом верхних уплотняются, что в дальнейшем дает им возможность выдерживать большие нагрузки. Таким образом и формируется вертикальная конструкция. Чтобы она была максимально прочной, выполняется и ее армирование, которое бывает и горизонтальным, и вертикальным. Монтаж армирующих элементов производится между слоями бетона. Контур же дома, по которому «работает» 3D принтер, задается в компьютерной модели будущего строения.

Так возводится стена дома 3D принтером

Достоинства и недостатки

Как и у любой технологии, у способа контурного строительства тоже есть свои плюсы и минусы. Как бы заманчиво не выглядело строительство дома без участия человека, пока что оно все же не может быть использовано повсеместно. Разберем сначала достоинства, а потом и недостатки этой технологии.

Достоинства:

• масса новых возможностей;
• быстрота процесса строительства;
• автоматизированность;
• экономичность;
• отсутствие отходов стройматериалов;
• нет перерасхода стройматериалов;
• минимум человеческого труда;
• исключение воздействия человеческого фактора.

Дом в США, созданный на 3D принтере

Недостатки:

• пока что очень высокая стоимость работ;
• возможность строить только каркас дома, а не весь дом;
• неказистый внешний вид;
• нет сертификации.

Важно! Многие считают, что использование 3D принтеров в сфере строительства может серьезно пошатнуть экономику ряда регионов. Особенно актуально это там, где высок уровень безработицы. 3D принтеры — серьезные конкуренты для людей, и их использование повлечет сокращение штата на стройплощадках, так как потребность в ручном человеческом труде будет сокращаться.

Реальные примеры

3D строительство домов — технология хоть и новая, но уже «обросла» массой конкретных примеров. Например, в Ярославле есть дом, в который заселилась обычная семья. И здание это было построено как раз с помощью 3D оборудования. Это первый дом в СНГ и Европе, возведенный таким способом. Строили его в 2015 году — принтер создал части коробки, которые были смонтированы всего за месяц на уже подготовленном фундаменте. И это — в декабре месяце. В 2017 году закончились работы по строительству кровли. Этот дом — не желание показать возможности 3D строительства, а самое настоящее жилое здание.

3D дом в Ярославле

Ранее в 2014 году в Китае были также представлены 10 домов, созданных на 3D принтере. Они расположены в промышленном парке провинции Цзянсу. Стоимость каждого строения — больше 3000  фунтов стерлингов. Это было начало технологии развития 3D строительства. Затем компания, построившая дома, усовершенствовала методику и создала более высокие здания.

3Dдом в Китае

В том же году в США сделали отпечаток замка. Его изготовили за 2 месяца. Замок невелик, но смотрится очень красиво. Размеры его основной части — 3Х5Х3,5 м. А башенки печатались отдельно.

Мини-замок в США, созданный на 3D принтере

В 2015 году в Филиппинах построили целые апартаменты при помощи новой технологии. Размеры — 10,5Х12,5Х3 м. Для создания этого строения использовали вулканический пепел и песок.

Дом из песка и вулканического пепла в Филиппинах

А во Франции в 2018 году создали целый пятикомнатный дом, площадь которого составляет 95 квадратов. Строил его манипулятор с экструдером для монтажной пены. Ее и использовали как основу. После нескольких слоев пены строители заливали созданную часть бетоном и так делали, пока не построили весь дом.

3D дом во Франции

 

Технология 3D строительства удобна и практична, все работы выполняются машинами и компьютерами. Пока неизвестно, к чему все это приведет, но сама по себе методика достаточно интересна. Возможно, в будущем благодаря ей мы будем строить здания намного быстрее.

Видео — Дома на 3D принтере

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Оцените:

1. 5
2. 4
3. 3
4. 2
5. 1

5

Бетонный дом на 3D-принтере построили студенты СКФУ

• 30 ноября 2022 г. 15:24
• • Категория:
  • Наука
  • Технопарк СКФУ

Первый одноэтажный дом, построенный на 3D-принтере, возвели в Ставрополе на открытом пространстве. Команда разработчиков из числа конструкторов завода строительного оборудования «СмартБилд» и студентов Инженерного института Северо-Кавказского федерального университета применили инновационную технологию строительства дома.

Высокотехнологичное строительное оборудование – 3D-принтер – позволяет возводить дома, здания или другие сооружения в кратчайшие сроки. За счет применения аддитивных технологий (послойное наращивание объектов) срок возведения здания может составлять несколько дней, а в качестве материала для печати используется модифицированный мелкозернистый бетон.  Принцип трехмерного строительства заключается в экструзии (подаче) принтером специальной смеси слой за слоем по заданной трёхмерной компьютерной модели.

– Северо-Кавказский федеральный университет выстраивает прочные связи с индустриальными партнёрами в сферах машиностроения, пищевых технологий и строительства. Такое сотрудничество позволяет в кратчайшие сроки запускать прикладные проекты, которые решают национальные задачи через новые инновационные технологии, – отметил ректор СКФУ Дмитрий Беспалов.

Преимуществами возведения такого типа домов являются скорость возведения, более низкая цена одного квадратного метра, отсутствие строительного мусора и остатков материалов. Как отмечают создатели технологии, дом 100 кв.м возводится за 36 часов.     

– Перед тем, как начать строительство первого одноэтажного дома, мы сделали два единообразных проекта: один дом мы построили классическим способом, а другой – аддитивным методом при помощи принтера. Мы убедились, что второй способ работы намного выгоднее и быстрее – экономия получилась 36%, – рассказал директор предприятия-партнера Дмитрий Москвитин.  

Сотрудничество федерального университета и завода строительного оборудования ведется уже давно, работа над проектом от идеи до возведенного здания заняла почти два года. Когда компания приступила к конструированию принтера, университет предложил студентам принять участие в разработке. В свою очередь, «СмартБилд» выступил в роли наставника, а студенты СКФУ, разделив функции, научились работать в данной инновационной области и продолжили свою трудовую деятельность в компании.

На данный момент проектная группа приступила к работам по возведению двухэтажного 3D-печатного здания. За 3 рабочих дня, с учетом погодных условий, удалось построить первый этаж.

Помимо этого, СКФУ совместно с индустриальным партнером откроет научно-образовательный центр аддитивных технологий. Центр будет проводить разработку и совершенствование бетонных смесей, специализированного программного обеспечения и промышленных контроллеров, а также методов проектирования зданий и строительных конструкций, адаптированных под 3D-печать.

3D-печать достигает новых высот с двухэтажным домом

Огромный принтер весом более 12 тонн создает то, что считается первым двухэтажным домом в Соединенных Штатах, напечатанным на 3D-принтере.

Машина стабильно гудит, выдавливая слои бетона для строительства дома площадью 4000 квадратных футов в Хьюстоне.

Строительство займет в общей сложности 330 часов печати, сказал архитектор Лесли Лок, соучредитель дизайн-студии Hannah и дизайнер дома.

«На самом деле во многих штатах можно найти много зданий, напечатанных на 3D-принтере, — сказал Лок. «Одна из вещей, связанных с печатью второго этажа, это то, что вам нужна, знаете ли, машина… И, конечно же, есть и другие проблемы: структурные проблемы, логистические проблемы, когда мы печатаем здание второго этажа».

Трехкомнатная квартира Дом с деревянным каркасом почти наполовину закончен и продается семье, пожелавшей остаться неизвестной, сказала она. [0017

DisruptedcategoryАвтомобиль меньшего размера следующего поколения Tesla будет работать в основном автономно — Маск, статья с изображением

DisruptedcategorySalesforce добавит ChatGPT в Slack в рамках партнерства OpenAI, статья с изображением

3 4] 12-тонный промышленный 3D-принтер используется для печати бетона для первого 3D-печатного двухэтажного дома, который в настоящее время строится в Хьюстоне, штат Техас, США, 3 января 2023 г. REUTERS/Evan Garcia

Проект является результатом двухлетнего сотрудничества Ханны, Peri 3D Construction и инженерно-строительной компании Cive.

Хикмат Зербе, руководитель отдела строительных конструкций компании Cive, надеется, что инновационная технология однажды поможет быстрее и дешевле строить многоквартирные дома.

Кроме того, бетон может противостоять ураганам, сильным штормам и другим суровым погодным условиям в Техасе, которые становятся все более частыми и суровыми из-за изменения климата.

А поскольку всю тяжелую работу выполняет принтер, на стройплощадке требуется меньше рабочих.

«Традиционное строительство, вы знаете правила, вы знаете игру, вы знаете свойства материала, поведение материала. Здесь все новое», — сказал Зербе. «Материал новый, хотя бетон — старый материал в целом, но бетон для 3D-печати — это что-то новое».

Подробнее:

Ученые выяснили, как древнеримский бетон выдержал испытание временем

Отчет Эвана Гарсии; Под редакцией Лизы Шумейкер

Наши стандарты: Принципы доверия Thomson Reuters.

Сколько времени занимает 3D-печать дома? — Nikko Industries

Дома, напечатанные на 3D-принтере, меняют строительную отрасль, делая строительство домов быстрее, дешевле и экологичнее. 3D-принтеры могут построить фундамент и стены для небольшого дома менее чем за 24 часа за десятую часть стоимости традиционного строительства.

Эта передовая технология строительства может изменить представление многих людей о доме. Дома, напечатанные на 3D-принтере, могут уменьшить бездомность и сделать домовладение более доступным для всех.

Конкурс на поиск более быстрых жилищных технологий в 21 веке продолжается. Многие стартапы уже исследуют трудности 3D-печати конструкций.

Продолжайте читать, чтобы узнать, как дома печатаются на 3D-принтере, сколько времени это занимает и какие материалы используются для 3D-печати дома.

Как печатаются 3D-дома?

Хотя построить дом с помощью принтера может показаться невозможным, технология 3D-печати сделала это возможным. От чертежа до последних штрихов. В этой статье мы проведем вас через весь процесс 3D-печати дома.

1. Разработка чертежа

Первым шагом в процессе строительства 3D-дома, как и в случае с традиционными домами, является создание чертежа. План дома создается с помощью программного обеспечения для моделирования и может быть легко изменен в соответствии с потребностями домовладельца.

2. Отправьте изображение на принтер

После утверждения плана строитель дома отправляет проект на 3D-принтер. Этот этап процедуры называется этапом подготовки. После того, как принтер обработает цифровой файл, пришло время организовать платформу сборки и заполнить необработанные ингредиенты, чтобы подготовить проект к выполнению.

3. Печать материала сборки слой за слоем

Перед началом печати вокруг рабочей площадки устанавливаются рельсы, которые сообщают роботу-манипулятору, куда наносить пастообразную рабочую смесь. Бетон является наиболее распространенным материалом, используемым сегодня в 3D-строительстве. Когда вы нажимаете «печать», принтер начинает сборку автоматически.

3D-принтеры строят материалы слой за слоем, используя аддитивное производство. Печатный материал нагревается, а затем выталкивается через сопло во время экструзии материала. Сушилка для бетона позволяет строительному материалу быстро затвердеть перед нанесением следующего слоя.

4. Создание дополнительных структур

В последнее время установка дополнительных конструкций в процессе печати, как указано выше, касается только фундамента и стен дома. Для завершения проекта требуется больше строительных и человеческих усилий.

Пришло время добавить дополнительные элементы дома после того, как дом был создан и были выполнены действия по пост-обработке, такие как снятие рельсов с строительной площадки. Рабочие прибывают на строительную площадку, чтобы завершить проект, установив окна, двери, сантехнику и электропроводку.

Материалы, используемые в 3D-печатных домах

Материалы, используемые в 3D-печатных конструкциях, гораздо менее разнообразны, чем те, которые используются в настольных 3D-принтерах. Бетон для 3D-печати на сегодняшний день является самым популярным материалом, используемым в 3D-печатных домах. Однако это всего лишь общий термин для растворов на водной основе, содержащих цемент, волокна и другие материалы. некоторые другие используемые материалы – это литейная глина, цемент, синтетические полимеры и даже обычный переработанный пластик.

1. Бетон

Бетон на сегодняшний день является самым популярным материалом для 3D-печати в строительстве. Во многом это связано с универсальностью препарата. Несколько производителей строительных 3D-принтеров разработали свой рецепт 3D-печати бетона, который, по их утверждению, лучше всего подходит для их машин.

Во многих отношениях строительный бетон для 3D-печати похож на обычный бетон, но с добавлением волокон, суперпластификаторов и других ингредиентов, которые позволяют бетону схватываться в оптимальное время для адгезии слоев между слоями строительной 3D-печати, а также как прочность, уменьшая потребность в стальной арматуре.

Основным преимуществом 3D-печатного бетона является его прочность, а также его сходство с обычным бетоном, что позволяет нам перенести опыт традиционных строительных материалов в 3D-печатное строительство дома.

2. Раствор

Раствор, как и бетон, представляет собой смесь цемента, песка и других материалов, предназначенных для использования в строительстве. Традиционный раствор — это вещество, которое используется для соединения кирпичей.

Подобно материалу для 3D-печати, строительный раствор для 3D-печати предназначен для создания полноценных 3D-печатных домов. С раствором легче работать, и он более гибкий, чем бетон, что позволяет производить его с меньшим воздействием на окружающую среду.

В результате повышенной прочности бетона, полученного при 3D-печати, 3D-печать строительных растворов постепенно уступает место смесям на основе бетона.

3. Почва

Почва — это просто материал, по которому мы ходим. Если окружающая среда является вашим главным приоритетом, использование почвы на месте в сочетании с отходами сельскохозяйственного волокна — прекрасный подход к созданию 3D-печатного дома с практически нулевым воздействием на окружающую среду. Использование почвы в любом месте не только благоприятно для окружающей среды, но также экономично и экономит время .

4. Специальные полимеры

Прелесть технологии 3D-печати заключается в потенциале для инноваций, которых можно добиться, просто используя специальные материалы для печати. Строительная 3D-печать, как и настольная 3D-печать, является домом для огромного количества достижений в области материаловедения.

В то время как большинство из них ранее были сосредоточены на повышении эффективности 3D-печати. Недавней тенденцией является разработка совершенно новых синтетических полимеров, которые можно использовать для изготовления целых домов.

5. Переработанный пластик

Правильно, пластиковые домики! Это переработанный пластик.

Цель использования переработанного пластика — показать, как использование пластика для строительства домов может стать жизнеспособным решением жилищных потребностей после стихийного бедствия.

Точно так же биопластики используются в 3D-печати зданий.

Сколько времени нужно, чтобы создать 3D-печатный дом?

Прежде всего, это зависит от стиля дома, который вы хотите распечатать на 3D-принтере.

3D-печать больших и сложных конструкций занимает больше времени, чем маленьких и простых. 3D-печать 3D-печати более высокого качества займет больше времени. Многочисленные факторы могут влиять на то, сколько времени потребуется, чтобы построить дом, напечатанный на 3D-принтере.

Продолжительность 3D-печати зависит от нескольких факторов, включая используемый метод 3D-печати, используемый материал, размер вашей 3D-модели и любые последние штрихи, которые вы хотите добавить к своему дому .

1. Чертеж

Это довольно очевидно. Как было сказано ранее, 3D-печать более сложных или крупных проектов занимает больше времени, чем печать гораздо более простых проектов. Без предварительного просмотра чертежей оценить время, необходимое для завершения 3D-печатного дома, может быть сложно.

Чем меньшую площадь поверхности должны покрывать сопло или экструдер, тем быстрее выполняется 3D-печать.

2. Завершающие штрихи

После экструзии строительного материала процесс создания 3D-печатного дома не заканчивается. Готовый результат потребует установки окон, сантехники, электричества и других приспособлений. Эти факторы необходимо учитывать, ведь без них дом был бы неполным.

3. Использование более одного принтера

Если только один принтер должен выполнять все строительные работы, это займет больше времени, чем если бы несколько принтеров работали одновременно над разными частями сборки.

Чтобы правильно ответить на вопрос о том, сколько времени требуется для 3D-печати дома, было бы лучше взглянуть на несколько проектов по всему миру, чтобы узнать, насколько быстро 3D-принтер может напечатать дом. Продолжайте читать, чтобы узнать больше.

• Аварийный приют Университета Нанта

Это аварийное убежище, напечатанное на 3D-принтере, которое можно создать всего за 30 минут, находится в верхней части списка. Эти укрытия, напечатанные из уникального полимера и рассчитанные на несколько месяцев, еще не являются долгосрочным решением.

С точки зрения скорости строительства, это убежище может стать аварийным убежищем в зонах стихийных бедствий по всему миру в периоды, когда традиционные методы строительства были бы невозможны. Gaia, напечатанная на 3D-принтере Wasp

 

Компания WASP напечатала свой 3D-дом под названием «The Gaia» на месте в Италии менее чем за десять дней. Это включало производство подложки для печати, которая полностью изготавливалась из местных ресурсов. По мере развития этой технологии в настоящее время ведется строительство нескольких проектов деревенского типа.

• Winsun’s Shenzhen Village

Winsun, китайская компания, заявила, что построила десять 3D-печатных домов за 24 часа в 2014 году.