3D печать в строительстве — Вступление
Это исчерпывающее руководство: 3D печать в строительстве. Мы расскажем вам более подробно о преимуществах 3D-печати для строительной отрасли, и посмотрим на различные технологии, разработанные для революционизации этого сектора.
Является ли 3D-печать будущим строительства? Может ли она стать альтернативой традиционным техникам строительства в будущем? Это также то, что мы увидим! Вы найдете некоторую информацию о первых экспериментах 3D-напечатанных домах или зданиях. И что более важно, мы увидим, как аддитивное производство может быть полезно для вас и ваших проектов. Как вы можете использовать его в вашем масштабе? Для каких проектов?
Мы надеемся, что все эти огромные архитектурные проекты вас вдохновят.
Почему вам следует начать использовать 3D-программное обеспечение для архитектурных проектов
Преимущества 3D-печати начинаются с использования правильного программного обеспечения для 3D-печати. Поиск
подходящего программного обеспечения для архитектуры может быть непростым делом. От ArchiCAD до Revit многие программы посвящены архитектуре и предлагают отличные наборы инструментов.
Почему это программное обеспечение так важно? Даже если вы не планируете использовать 3D-печать, эти программы могут помочь вам лучше визуализировать ваши проекты для себя и своих клиентов. Вы сможете создать фотореалистичный рендеринг и создавать и переделывать свои 3D-модели до тех пор, пока они не будут соответствовать вашим ожиданиям.
Благодаря этому передовому программному обеспечению вы можете воплотить любую из ваших идей в детализированные модели и дизайны. Кроме того, программное обеспечение для 3D-моделирования, использующее облако, позволит вам оптимизировать совместную работу и коммуникацию вашей команды. Ваша работа будет доступна любому, и вы все сможете работать по одной и той же модели.
Преимущества 3D-печати для строительства
Теперь, когда вы узнали немного о том, как это делается, давайте обсудим, почему мы это делаем. Кто-то может подумать, что у нас есть подходящие технологии для строительства различных конструкций, мы строим стабильные дома, квартиры и офисы, есть ли еще место для улучшений? О, да. Полное восстановление целых городов после природных катастроф, создание убежищ для бездомных людей и в целом строительство более устойчивых жилых помещений — это только несколько проблем, при решении которых может помочь 3D печать.
Быстрое возведение
3D-печать в строительной отрасли означает значительное сокращение сроков строительства. Это связано с тем, что сами машины быстродействующие, некоторые из них могут изготовить дома площадью от 600 до 800 квадратных футов (от 55 до 75 квадратных метров) всего за 24 часа. Звучит впечатляюще, не правда ли?
3D-принтеры также полностью автоматизированы, что исключает человеческую ошибку. За машиной необходимо следить, но большая часть производственного процесса не требует помощи человека. Кроме того, 3D-принтеры не используют дополнительных инструментов. У них запрограммирована конструкция, и они ее выполняют. Нет необходимости в дополнительной поддержке, различных материалах и других аспектах, которые необходимо учитывать при использовании традиционных методов.
https://hypepotamus.com/news/new—story—unveils-3d—printed—home/
Практически нулевые отходы материалов
Главным преимуществом использования 3D-печати в строительной отрасли является значительная экономия производственных затрат на отходы материалов. Это потому, что 3D-принтер, использует именно то количество материала, которое им нужно. Возведение зданий послойно и с решетчатыми конструкциями внутри позволяет значительно снизить затраты. Кроме этого, также становится возможным использовать переработанные материалы. Благодаря оптимизации топологии возможно создание еще более экономичных с точки зрения материалов моделей. Это программное обеспечение помогает извлекать ненужные участки
материала из модели, не нарушая ее функциональности.
Этот фактор также приносит пользу окружающей среде. 3D печать оказывает гораздо меньшее влияние, чем традиционные способы производства. Итальянская компания WASP значительно продвинула 3D печать и разработала один из крупнейших 3D-принтеров в мире, способный создавать дома из местных материалов и использовать «зеленую» энергию (гидро-, ветроэнергетику или солнечную энергию). Это означает гораздо меньшее количество выбросов, что является большой проблемой в современной строительной отрасли.
В прошлом году мы рассказывали о первой семье, переехавшей в дом, напечатанный на 3D-принтере. Дом, о котором идет речь, был построен в Нанте, Франция, и называется Yhnova project. На печать дома ушло всего 54 часа, а общая стоимость была примерно на 20% дешевле, чем при строительстве традиционного дома. Аддитивное производство может помочь построить лучшее будущее для строительной отрасли.
Экономическая эффективность 3D-печати в строительной отрасли
Как упоминалось выше, использование аддитивного производства позволяет использовать меньше материалов и задействовать меньшее количество людей, работающих над конструкцией. 3D-печать также является гораздо более быстрой технологией. Эти факторы радикально снижают затраты на создание любой конструкции, напечатанной на 3D-принтере.
При 3D-печати конструкций мы используем именно то количество материала, которое нам нужно, поэтому мы экологичны и экономим деньги. Этот аспект действительно может снизить затраты. 3D-технологии также снижают затраты на поставку. Мы также можем сэкономить много времени, 3D-принтерам не нужно есть или спать, их рабочее время более регулируемо, и они намного быстрее людей. И чем быстрее вы строите, тем больше денег экономите.
https://www.3dnatives.com/en/3d—printed—house—companies-120220184/
Инновационный дизайн
Последнее, но не менее важное преимущество использования 3D-печати в строительной отрасли — это все инновационные решения, которые она приносит. 3D-технологии могут улучшить планирование вашего проекта, поскольку их можно использовать уже на стадии проектирования. Они отталкиваются от планов зданий в САПР, которые представляют собой технические чертежи со всеми параметрами. На основе этих чертежей может быть создана 3D-модель конструкции, которая соответствует ожиданиям клиентов и демонстрирует им лучшие дизайнерские решения.
Крайне важно решить проблемы клиента и предоставить правильные ответы на его вопросы. Здесь помогает аддитивное производство. Как мы только что упомянули, с помощью 3D-технологий вы можете представить своим клиентам 3D-визуализацию
конструкции, но эта 3D-модель может быть напечатана на 3D-принтере. Один из наших клиентов, Valoptim, сделал именно это!
Семья могла представить себя уже живущей в этом доме. Эти модели обеспечивают высокую персонализацию конструкции.
Переходя к крупномасштабным проектам, аддитивное производство дает нам новую свободу проектирования, позволяя создавать новые формы и решения в соответствии с нашими потребностями. У нас никогда не было такой выдающейся возможности настраивать конструкции. Не только сами сооружения, но и места их расположения. Установить где-нибудь 3D-принтер на несколько дней доступнее, чем перевезти туда всех рабочих. Кроме того, некоторые машины не нуждаются в электричестве, поскольку они работают на экологически чистой энергии, так что нам легче добраться до неосвоенных районов..
Каковы различные технологии
Чтобы начать говорить о применении аддитивного производства в строительстве, мы должны сначала взглянуть на доступные технологии. Тогда мы сможем обсудить преимущества. Прямо сейчас у нас есть несколько вариантов 3D-печати в строительной отрасли.
Экструдер на роботизированной руке
Одним из них является роботизированный экструдер на роботической руке. Эта технология называется contour crafting. Она довольно похожа на то, как работают настольные 3D-принтеры FDM. Рельсы расположены таким образом, чтобы роботизированная рука могла перемещаться, и в пределах этих рельсов, рука будет строить дом слой за слоем, выдавливая бетонный материал через сопло. Это наиболее популярная технология 3D-печати, используемая для построения крупных структур.
3D-печать из песка (Sand 3D printing)
Следующий 3D-метод аналогичен промышленной 3D-печати, такой как SLS или Jet Fusion. Пионером, который протестировал это, был итальянский архитектор Энрико Дини, создавший свой 3D-принтер D—Shape. Машина насыпает слой песочного порошка, затем придает структуре форму с помощью связующего. Именно так работают и наши металлические 3D-принтеры!
Металлическая технология (Metal technology)
Наконец, для таких конструкций, как мосты, которые должны выдерживать большие нагрузки, голландская компания MX3D разработала технологию Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). Команда описала технологию следующим образом: «мы соединили промышленного робота с сварочной машиной и превратили его в 3D-принтер, который работает с нашим программным обеспечением». Робот позволяет 3D печатать металлические конструкции в 6 координатах.
Лучшие строительные проекты, созданные с
помощью 3D-печати
Мы много говорили о преимуществах, которые аддитивное производство приносит строительной отрасли. 3D печать открывает
новые возможности дизайна, снижает затраты и позволяет создавать устойчивые строительные проекты с низким воздействием на окружающую среду. Мы говорили о теории. Теперь давайте перейдем к тому, как преимущества 3D печати применяются в реальности!
Мы уже рассказывали вам о семье, переехавшей в дом с 3D-печатью во Франции, и о многих проектах домов с 3D-печатью. В других примерах из реальной жизни мы познакомим вас с некоторыми потрясающими проектами из Нидерландов, офисами 3D-печати в Дубае и первым в мире 3D-печатным мостом. Как насчет того, чтобы изготовить дом за один день? Возможно ли это? Давайте посмотрим, как далеко продвинулись 3D-технологии в строительной отрасли.
Постройте дом за 24 часа?
Почему бы и нет! Компания Apis Cor из России специализируется на 3D-принтерах, которые могут создавать дома, выполненные
с помощью контурного моделирования, всего за 24 часа. Не только это, но эти машины также могут работать зимой. Только для такой печати необходимо укрытие строительной площадки. 3D-принтеры легко транспортируются на место строительства, и через 30 минут они готовы к постройке вашего будущего дома! Бетонная смесь уникальна тем, что быстро затвердевает, позволяя принтеру работать быстро. Компания также хотела продемонстрировать, что форма зданий не обязательно должна быть квадратной. Мы можем открыть архитектуру для новых форм. Эксперименты, подобные этому, показывают, что аддитивное производство может стать серьезным решением жилищного кризиса в ближайшие годы.
3D-печать — это новая жизнь (3D-печать новой жизни)
New Story — это некоммерческая организация, цель которой — обеспечить жильем самых бедных. За 3 года они построили 850 домов по всему миру, но они знали, что должны работать быстрее. Бретт Хаглер, генеральный директор и соучредитель New Story, увидел потенциал аддитивного производства. Они разработали новые проекты и строительные решения, улучшив процесс строительства и снизив затраты. Благодаря 3D-печати они смогли изготовить 100 домов по контуру всего за восемь месяцев. Это больше, чем 12 домов в месяц, и для организации это означает, что 12 семей, наконец, получили жилье.
New Story появилась во многом благодаря сотрудничеству с Icon, которая разработала мобильный 3D-принтер Vulcan. Машина может быть легко перемещена в развивающиеся страны и работать без электричества. Принтер может построить дом площадью от 600 до 800 квадратных футов (55-75 квадратных метров) всего за 24 часа. Благодаря 3D-технологиям установлено, что затраты составляют всего 4 000 долларов. Это может действительно изменить будущее жилищного строительства и борьбы с бездомностью.
https://www.artsy.net/article/artsy-editorial-inside-race-perfect-3d-printed
Инновационная форма офисов: строительство офисов будущего
3D-печать привносит новые формы в строительство. Благодаря аддитивному производству архитекторы больше не ограничиваются абстрактными формами офисных зданий, и новые офисы Дубая доказали это. Всего за 17 дней 17 профессионалами были созданы новые футуристические конструкции. Они оснащены энергосберегающими устройствами, которые очень экономичны. Но кроме того, 3D печать для строительства уже снизила затраты на рабочую силу на 50%! Использование аддитивного производства позволило значительно снизить затраты и было намного быстрее, чем традиционный процесс строительства.
https://inhabitat.com/dubai-debuts-worlds-first-fully-3d-printed-building/
Потрясающий фасад в морском стиле
В 2016 году Нидерланды председательствовали в Совете Европейского союза, и в честь такого важного лидерства было построено новое помещение для собраний политиков. Это было не просто обычное, безвкусное здание. Предоставив новую свободу дизайну с помощью 3D-печати, архитекторы создали элегантный фасад, напоминающий парус, натянутый над зданием.
В прорезях, похожих на занавески, видны синие скамейки, которые были геометрически смоделированы в 3D и изготовлены на месте с помощью строительного 3D-принтера. Эта инновационная конструкция была изготовлена из биопластика, который был разработан специально для этого случая. Когда закончилось председательство Нидерландов в ЕС, здание было разобрано, а биопластик переработан для повторного использования в будущих проектах 3D-печати. Это доказывает, что строительная отрасль может оказывать низкое воздействие на окружающую среду благодаря 3D-технологиям.
https://www.detail-online.com/blog-article/3d-printed-europe-building-by-dus-architects-26804/
3D печать мостов
Аддитивное производство в строительной отрасли — это не только здания. Применение 3D-печати также может быть весьма полезным для изготовления мостов. Благодаря способности создавать некоторые сложные конструкции, а также возводить прочные и долговечные перекрытия. Мы только что писали о самом длинном 3D-печатном мосте в мире, недавно опубликованном в Китае!
Но это был не первый пешеходный мост в истории. Пионерами в области 3D-печатных мостов были Нидерланды. Сооружение, о котором идет речь, было построено для велосипедистов. Благодаря аддитивному производству он может выдерживать вес 40 грузовиков, а благодаря аддитивному производству является устойчивым! Нидерланды, похоже, видят потенциал 3D-технологий, поскольку следующий проект также голландский.
Этот мост воплотился в жизнь с помощью 3D-технологий и был спроектирован компанией MX3D. Компания разработала уникальную роботизированную руку, способную выполнять 3D печать на стали. Это впечатляющее сооружение имеет абстрактный дизайн, вдохновленный биологией, и мост строится сам по себе благодаря разработанному инженерами 3D-программному обеспечению.
3D-печать домов из риса?
Аддитивное производство — отличный способ воплотить в жизнь более экологичную архитектуру. Wasp, итальянский производитель 3D-принтеров, разработал проект Gaia. Они производят здания, выполненные по контуру, практически без материальных отходов. В качестве материала используются сырая земля и рисовые отходы, которых у нас предостаточно. Структура стен обеспечивает теплоизоляцию и естественную вентиляцию. Этот проект прекрасно демонстрирует возможную экологичную и полностью функциональную архитектуру благодаря 3D-печати.
3D печать бетоном
Эйндховен известен своими многочисленными экспериментами по 3D-печати бетоном. Но знаете ли вы, что в Эйндховене планируется проект домов из бетона, напечатанных на 3D-принтере? Этот проект начнет печататься в 3D-формате в Университете Эйндховена с использованием 3D-принтеров для бетона и постепенно переместится на строительную площадку.
Цель здесь состоит в том, чтобы позволить создавать изящные архитектурные проекты с учетом некоторых аспектов устойчивого развития, избегая отходов материалов и выбросов CO2.
Каково будущее 3D-печати в архитектуре?
Как вы можете видеть, использование 3D-печати в строительной отрасли имеет множество преимуществ, и компании, использующие ее, уже очень успешны. 3D-технологии помогают управлять всем производственным процессом, начиная с ранних стадий проекта и заканчивая его реализацией.
Конструкции печатаются на 3D-принтере с меньшими затратами времени, чем обычно, они гораздо более экологичны благодаря
практически нулевым отходам материалов. Но помимо этих невероятных экспериментов, раздвигающих границы технологии, вы можете получить доступ к некоторым удивительным технологиям, таким как SLS, для создания ваших следующих архитектурных моделей и переосмысления того, как вы разрабатываете свои макеты и строительные проекты.
Инновации, которые приносит аддитивное производство, доступны не только в строительной отрасли, но и с нами вы можете улучшить свое производство уже сегодня. Мы предлагаем вам различные технологии 3D-печати, от 3D-печати на пластике до 3D-печати на смоле и металле. Не ждите, пока это сделают ваши конкуренты, привнесите эту передовую технологию в свой бизнес уже сегодня.
Источник: