В последнее время все больше людей интересуются возможностью построить свой дом с помощью технологии 3D-печати. Это не удивительно, ведь такой способ строительства имеет ряд преимуществ перед традиционными методами. В этой статье мы расскажем, что такое 3D-печать в строительстве, какие виды 3D-принтеров и материалов используются, какие примеры успешных проектов уже реализованы и какие перспективы открывает эта инновационная технология для будущих застройщиков.
Что такое 3D-печать в строительстве?
3D-печать в строительстве - это процесс возведения строительного объекта через управляемое компьютером последовательное наслоение строительных материалов, для создания трехмерных форм. Подготовленная смесь из бетона, наполнителя, пластификатора и других компонентов загружается в бункер устройства и подается на печатающую головку. Смесь наносится на поверхность площадки или на предыдущие отпечатанные слои. Таким образом, формируется стена, пол, крыша или любая другая часть здания.
Существует несколько типов 3D-принтеров для строительства, которые отличаются по размеру, мобильности, скорости и способу печати.
Самые распространенные из них - это:
- Портальные 3D-принтеры. Это конструкция из рамы, трех порталов и печатающей головки. Такие принтеры могут печатать здание как целиком, так и по частям. Они обладают высокой скоростью и точностью печати, но требуют большого пространства и времени для установки.
- Устройства типа "дельта". Это принтеры, у которых печатающая головка подвешивается на рычагах, которые крепятся к вертикальным направляющим. Такие принтеры могут печатать более сложные фигуры и не зависят от трехмерных направляющих. Они более мобильны и компактны, но имеют меньшую производительность и стабильность.
- Роботизированные принтеры. Это робот или группа роботов типа промышленного манипулятора, оснащенных экструдерами и управляемых компьютером. Такие принтеры могут печатать в любом направлении и адаптироваться к различным условиям строительства. Они имеют высокую гибкость и масштабируемость, но требуют сложной настройки и координации.
Кроме того, существуют и другие методы 3D-печати в строительстве, например:
Технология двухэтапной 3D-печати. Это технология, при которой сначала печатается каркас из металлических труб или стержней, а затем на него наносится бетонная смесь. Такой способ позволяет создавать более прочные и долговечные конструкции, а также экономить материалы и энергию.
- Технология контурной 3D-печати. Это технология, при которой печатающая головка движется по контуру будущего здания, создавая его внешний и внутренний облик. Такой способ позволяет печатать здания любой формы и размера, а также интегрировать в них различные элементы, такие как окна, двери, трубы и т.д.
Какие материалы используются для 3D-печати в строительстве?
Для 3D-печати в строительстве используются различные материалы, в зависимости от типа принтера, цели и условий строительства. Самые распространенные из них - это:
- Бетон. Это самый популярный и доступный материал для 3D-печати в строительстве. Он обладает высокой прочностью, долговечностью и устойчивостью к воздействию окружающей среды. Бетон может быть разных видов: обычный, модифицированный, усиленный или легкий. Для 3D-печати бетон должен иметь определенную вязкость и температуру, чтобы не растекаться и не засыхать слишком быстро.
- Пластик. Это материал, который часто используется для 3D-печати мелких деталей и прототипов. Он легкий, гибкий и дешевый. Пластик может быть разных видов: полимерный, биоразлагаемый или композитный. Для 3D-печати пластик должен иметь определенную температуру плавления и твердости, чтобы не деформироваться и не ломаться.
- Глина. Это материал, который используется для 3D-печати экологичных и эстетических зданий. Он состоит из природных компонентов, таких как песок, вода и растительные волокна. Глина имеет хорошие теплоизоляционные свойства и придает зданию уникальный вид. Для 3D-печати глина должна иметь определенную консистенцию и влажность, чтобы не трескаться и не рассыпаться.