По всему миру можно видеть дизайнерские проекты, в которых используется аддитивное производство (поэтапное добавление материала на основу) для создания декоративных конструкций, фасадов магазинов, жилых и коммерческих объектов. О перспективности 3D-печати говорят цифры.
В 2019 году производитель бетонных 3D-принтеров COBOD сообщил о прибыли на второй год своей деятельности. Это большое достижение, так как данное направление в начале пути. По прогнозам, опубликованным на сайте GlobeNewswire, мировой рынок строительной 3D-печати вырастет с 4,4 млн $ в 2019 году до 114,4 млн $ в 2023 году.
Метод 3D-печати используют для изготовления самых разных изделий - от зубных имплантатов до деталей для самолетов. Есть технологические нюансы, но сам принцип везде один и тот же: объемный предмет создается из множества слоев. Цифровая модель разделяется на слои специальной программой - слайсером, а принтер печатает эти слои постепенно, составляя из них трехмерный объект.
Преимущества 3D-печати для строительства
3D-технологии помогают управлять всем производственным процессом, начиная с ранних стадий проекта и заканчивая его реализацией.
Быстрое возведение
3D-печать фасадов и других строительных конструкций сокращает сроки возведения зданий различного назначения. Конструкции печатаются на 3D-принтере значительно быстрее по сравнению с традиционными технологиями строительства. В большинстве случаев процесс занимает всего несколько дней. В 2017 году на возведение стен первого напечатанного жилого коттеджа в России (г. Ступино) площадью 38 м2 потребовалось 24 часа. Он был построен при помощи строительного 3D-принтера иркутской компании Apis Cor.
Минимальные отходы материалов
3D-принтер использует именно тот объем материала, который необходим на создание конструкции. Возведение зданий послойно и с решетчатыми конструкциями внутри позволяет значительно снизить затраты. Также можно использовать переработанные материалы. Благодаря оптимизации топологии создаются более экономичные модели. Программное обеспечение помогает извлекать ненужные участки материала из модели, не нарушая ее функциональности.
Экономическая эффективность
3D-печать фасадов в строительной отрасли позволяет значительно экономить производственные затраты:
* минимальные отходы материалов
* снижение затрат на рабочую силу на 50%
* наиболее быстрая технология
* улучшение планирования - технология используется на стадии планирования
Инновационный дизайн
3D-печать фасадов и других строительных конструкций позволяет создавать инновационные дизайны: реализовывать гибкие формы и оригинальные архитектурные идеи, оптимизировать внутреннее пространство, воплощать любую идею в детализированные модели. 3D-технологии отталкиваются от технических чертежей, и на их основе выполняется 3D-модель конструкции, которая соответствует ожиданиям и демонстрирует инновационные дизайнерские решения.
3D-печать привносит новые формы в строительство. Благодаря аддитивному производству архитекторы не ограничиваются абстрактными формами офисных зданий. Новые офисы Дубая доказали это: всего за 17 дней 17 профессионалами были созданы новые футуристические конструкции.
Материалы для 3D-печати домов
Дом из песка, глины и соломы
Компания WASP (World's Advanced Saving Project) 2018 году разработала специальные строительные 3D-принтеры, позволяющие возводить дома в кратчайшие сроки. С помощью такого устройства за 10 дней удалось создать экохижину Gaia (20 м2). Основным материалом для стен стала смесь, в состав которой входит 25% почвы, взятой со строительной площадки (песок и глина), 40% соломы, 25% рисовой шелухи и 10% извести.
Все компоненты хорошо перемешали до однородного состояния. После застывания материал стал прочным, как многослойные строительные панели. Gaia возвели на бетонном фундаменте, созданном также с помощью 3D-принтера. Венчает экохижину деревянная кровля. По заявлению WASP, дом тщательно теплоизолирован, поэтому в нем комфортно круглый год.
Дом из бетона
Компания ICON (США) разработала уникальную технологию печати дешевых жилых домов, которая решает проблему доступного жилья. Дома площадью 55 - 75 м2 печатает из бетона гигантский передвижной принтер Vulcan. Принтер создает бетонный короб дома, который опирается на предварительно уложенную плиту. Крыша, окна и двери смонтированы вручную. Дома возводятся в рекордные сроки, потому что на распечатку стен уходит от 12 до 24 часов.
3D-технология поможет решать различные проблемы: полное восстановление целых городов после природных катастроф, создание убежищ для бездомных людей, строительство более устойчивых жилых помещений и т.д.
Сегодня 3D-печать фасадов набирает обороты. "Это лишь вопрос времени": когда технология 3D-печати станет массовой.
