Перспектива развития 3D-печати в строительстве | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 3 августа, печатный экземпляр отправим 7 августа.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: , ,

Рубрика: Информационные технологии

Опубликовано в Молодой учёный №23 (209) июнь 2018 г.

Дата публикации: 11.06.2018

Статья просмотрена: 169 раз

Библиографическое описание:

Лохмутов Н. Д., Куличков Д. В., Ермолаева В. В. Перспектива развития 3D-печати в строительстве // Молодой ученый. — 2018. — №23. — С. 177-179. — URL https://moluch.ru/archive/209/51318/ (дата обращения: 20.07.2019).



Данная статья посвящена рассмотрению перспективы развития 3D печати в России как производящего элемента строительной отрасли. Показан уровень развития строительной 3D-печати в России и зарубежных странах. Рассмотрены примеры применения строительных 3D-принтеров в России и других странах.

Ключевые слова: 3D-печать, строительный 3D-принтер.

Развитие 3D-печати

3D-печать производится несколькими способами, при этом используются различные материалы, но в каждом из методов используется технология создания послойного твёрдого объекта. Изобрел 3D-печать исследователь из Америки Чак Халл. В 1986 году он показал людям свое изобретение, которому он дал название «установка для стереолитографии». Но по прошествии нескольких лет Скотт Крамп изобрел технологию, используя которую, сегодня функционируют все 3D-принтеры, используемые для малого потребления. Технологию назвали FDM (моделирование путём декомпозиции плавящегося материала). В 2008 году все 3D-принтеры продолжали использовать в качестве основного материала лишь ABS пластик. Но компания Objet Geometries Ltd в том же году представила принтер, работающий с разными типами материалов. Сегодня количество материалов, используемых в 3D-печати, уже превысило отметку в 100, среди новых материалов наиболее интересны биоматериалы и бетон.

3D-печать встроительстве

В 2014 году началось активное строительство зданий с помощью 3D-принтера, в качестве основного материала использовали бетон. В том же году компания из Китая WinSun запланировала постройку десяти 3D-печатных домов, и возвести их, они планировали за сутки, впоследствии они построили еще пятиэтажный дом и особняк. В университете с техническим направлением, который находится в Эйндховене, в начале 2015 года начали работу над созданием 3d-принтера для изготовления домов. За это время команда сделала небольшое количество проектов с помощью 3d-принтера, например, мосты, небольшой павильоны и самое важное началось проектирование жилых домов. Строения, построенные в Эйндховене, будут необычной формы, которую можно сделать только при 3D-печати. Партнеры университета прикладывают усилия, чтобы сделать дизайн качественным и надежным, который вносит инновации в привычные дизайны домов в Нидерландах. Первые жильцы смогут заселиться в свои новые одноэтажные дома, напечатанные с помощью 3d-принтера, в начале 2019 года, в перспективе планируется постройка уже многоэтажных домов. Детали первых домов будут сделаны на собственном 3D-принтере университета, следующая цель инженеров — поэтапно перенести производство на стройплощадку. Заключительный дом напечатают на 3D-принтере уже непосредственно на стройплощадке. Также в других странах началось использование этой технологии в строительстве. Как пример, архитекторы из Нью-Йорка используют 3D-печать, чтобы восстановить облик исторических зданий. Мотивацией для проекта EDG стало желание восстановить дизайн фасада исторического дома на Пятой авеню в Нью-Йорке, который подлежал сносу. Архитекторы утверждают, что классические орнаменты на фасадах слишком сложно или вообще невозможно воспроизвести в настоящее время– вот поэтому команды по всему миру нечасто обращаются к реставрации оставшихся исторических образцов. Новая методика с использованием 3D-печати позволяет создать и встроить элементы фасадного орнамента при очень небольших затратах. В EDG надеются, что разработку можно будет начать применять и в других городах и странах по всему миру. Технология позволяет вернуть ощущение «ручного» производства и также демократизировать процесс дизайна, делая его доступным для всех отраслей.

Развитие 3D-печати вРоссии

В России в 2015 году в рамках выставки «Станкостроение» (Крокус-Экспо) ЗАО «СПЕЦАВИА» были представлены российские разработки и промышленные образцы строительных 3D-принтеров. Менее чем через два года, в феврале 2017, в подмосковном Ступино был создан, полностью напечатанный на 3D-принтере дом. Его возвели прямо на стройплощадке. И довольно быстро технология строительства с помощью 3D-печати добралась до регионов. В конце мая 2018 года ярославские инженеры сделали диагностику первого строительного 3D-принтера в Болгарии. Специалисты «АМТ-СПЕЦАВИА» продемонстрировали как обращаться с оборудованием персоналу покупающей компании. Кроме управления принтером учебная программа содержала в себе — формирование G-кодов, подбор рецептуры из местных материалов и приготовление смесей для печати, регламентное обслуживание оборудования, тестовую печать.

В итоге, местная строительная компания получила строительный принтер «АМТ» S-6044 Long с рабочим полем 8х8 метров. Принтер может печатать стандартными составами на основе цемента М 300–500. Скорость печати составляет порядка 10 кв. м /ч в пересчете на однокамерную стену.

C:\Users\ADMIN\Desktop\bulgaria-1.jpg

Рис. 1.

Также 3D-принтеры «АМТ-СПЕЦАВИА» уже работают в Дании, Казахстане, Молдове, Узбекистане. На сегодняшний день самым известным проектом компании является 3D-печать жилого дома в Ярославской области.

3D-печать на крупных объектах

В европейской организации по ядерным исследованиям CERN внедряют технологии 3D-печати в разработку новых материалов и деталей — уже с 2014 года элементы Большого адронного коллайдера производятся по технологии SLA с помощью 3D-принтера, их собственной разработки. Сейчас специалисты CERN исследуют способы 3D-печати из металла, инженеров особенно интересуют магнитные сверхпроводники и детали для работы с радиочастотами.

В разработке технологий 3D-печати по методу селективного лазерного сплавления (SLM) с CERN будет сотрудничать компания Simufact Additive. Команда Simufact предоставит исследователям из CERN компьютерные симуляции, которые позволят прогнозировать результаты 3D-печати, обеспечивая более эффективное и рациональное использование дорогостоящих деталей. Платформа Simufact Additive — это цифровой инструмент, интегрированный с программой Materialise Magics и поступивший в продажу более года назад. Симуляцию используют более 60 клиентов, включая немецкого производителя высокоточных компонентов Toolcraft.

Ценность симуляций Simufact для инженеров из CERN очевидна — прогнозирование результатов 3D-печати позволяет с первого раза получать идеальные детали из дорогостоящих материалов. Помимо 3D-печати, платформа Simufact Additive просчитывает результаты тепловой обработки, удаления поддерживающих материалов и печатной платформы, а также других методов обработки металлических деталей.

Заключение

3D-печать имеет широкий спектр применения в нашей жизни. 3D-печать способна если не решить, то помочь решить много глобальных проблем. Разработка проекта здания любой сложности и его возведение займет в разы меньше времени, также данная технология позволит в будущем возводить сооружения на других планетах, в частности на Марсе. Для России технология возведения зданий с помощью 3D-принтера вполне актуальна. С 1февраля 2017 года — все граждане России могут подать заявку на «дальневосточный гектар». С помощью технологии 3D-печати за неделю можно соорудить целый поселок на Дальнем Востоке. У данной технологии, конечно, есть и минусы, среди которых большая стоимость оборудования, но если немного рационализировать эту отрасль, за ней, несомненно, наше будущее. В данной статье освещена лишь часть возможностей 3D-печати, не менее важную роль она играет в медицине и многих других сферах.

Литература:

  1. http://www.3dpulse.ru
  2. https://ru.wikipedia.org
Основные термины (генерируются автоматически): CERN, Россия, EDG, ABS, основной материал, Нью-Йорк, SLM, SLA, FDM, Эйндховен.


Похожие статьи

3D принтер — технология будущего | Статья в журнале...

Основные технологии (SLA, SLS, DLP, EBM, HPM). Печать на 3D принтерах может осуществляться разными способами, в

1) SLA-технология — лазерная стереолитография. Технология печати методом послойного наплавления (FDM) была разработана С. Скоттом...

Проблемы и перспективы создания Мирового финансового центра...

Нью-Йорк.

Основные термины (генерируются автоматически): Россия, мировой финансовый центр, Москва, GFCI, финансовый рынок, правительство РФ, создание, Российская Федерация, международный финансовый центр, Центральный банк.

Анализ изменения метафорического образа России...

Материалом исследования являются статьи о взаимоотношениях России и мира с июля 2015 года в английских и американских газетах

 образ В. В. Путина как президента РФ по-прежнему является самым ярким и противоречивым; президент Россииосновная угроза в...

Каналы on- и off-trade как основные каналы коммуникации...

Glenny М. Dark Market: cyberthieves, cybercops, and you, New York, NY: Alfred A. Knopf, 2011.

Основные термины (генерируются автоматически): табачная продукция, здоровый образ жизни, Россия, потребление табака, сигарета, здоровье человека, вред табакокурения.

Настольный 3D-принтер | Статья в журнале «Молодой ученый»

1) SLA-технология — лазерная стереолитография.

Основные термины (генерируются автоматически): FDM, исходный материал, ABS, SLS, PLA, PET, PCL, HDPE, DMLS, лазерное излучение.

Расцвет социальной рекламы на примере США | Статья в сборнике...

Основная экономическая роль рекламы в такой обстановке — создавать искусственные потребности, расширять рынок за счет

В полосной институциональной рекламе в «Нью-Йорк таймс» Торговая палата обратилась к американцам с призывом: «Экономь, Америка!».

Оценка экономической эффективности внедрения облачных...

В банковском секторе России, только в последние пять лет стали проявлять интерес к облачным АБС.

- стоимость разработки и внедрения проекта; - привлечение внешних консультантов; - первоначальные закупки основного ПО

The role of northern-eastern trade route in the relationships of the...

Основные термины (генерируются автоматически): XVII-XVIII, Россия, Московское государство, русское землеведение, XII-XVII, XVI-XVIII, XVI века

XVII – XVIII вв.» и «Россия и Монголия». Безусловно, наиболее ценные материалы и выводы содержатся в работах известного...

Анализ системы производства и потребления одежды в модной...

Интернет, как основное средство получения информации у современного человека олицетворяет

Например, Нью-йоркская компания SOLS, являющаяся одной из первых кто применил трехмерную

Современное состояние хлебопекарной промышленности России.

Похожие статьи

3D принтер — технология будущего | Статья в журнале...

Основные технологии (SLA, SLS, DLP, EBM, HPM). Печать на 3D принтерах может осуществляться разными способами, в

1) SLA-технология — лазерная стереолитография. Технология печати методом послойного наплавления (FDM) была разработана С. Скоттом...

Проблемы и перспективы создания Мирового финансового центра...

Нью-Йорк.

Основные термины (генерируются автоматически): Россия, мировой финансовый центр, Москва, GFCI, финансовый рынок, правительство РФ, создание, Российская Федерация, международный финансовый центр, Центральный банк.

Анализ изменения метафорического образа России...

Материалом исследования являются статьи о взаимоотношениях России и мира с июля 2015 года в английских и американских газетах

 образ В. В. Путина как президента РФ по-прежнему является самым ярким и противоречивым; президент Россииосновная угроза в...

Каналы on- и off-trade как основные каналы коммуникации...

Glenny М. Dark Market: cyberthieves, cybercops, and you, New York, NY: Alfred A. Knopf, 2011.

Основные термины (генерируются автоматически): табачная продукция, здоровый образ жизни, Россия, потребление табака, сигарета, здоровье человека, вред табакокурения.

Настольный 3D-принтер | Статья в журнале «Молодой ученый»

1) SLA-технология — лазерная стереолитография.

Основные термины (генерируются автоматически): FDM, исходный материал, ABS, SLS, PLA, PET, PCL, HDPE, DMLS, лазерное излучение.

Расцвет социальной рекламы на примере США | Статья в сборнике...

Основная экономическая роль рекламы в такой обстановке — создавать искусственные потребности, расширять рынок за счет

В полосной институциональной рекламе в «Нью-Йорк таймс» Торговая палата обратилась к американцам с призывом: «Экономь, Америка!».

Оценка экономической эффективности внедрения облачных...

В банковском секторе России, только в последние пять лет стали проявлять интерес к облачным АБС.

- стоимость разработки и внедрения проекта; - привлечение внешних консультантов; - первоначальные закупки основного ПО

The role of northern-eastern trade route in the relationships of the...

Основные термины (генерируются автоматически): XVII-XVIII, Россия, Московское государство, русское землеведение, XII-XVII, XVI-XVIII, XVI века

XVII – XVIII вв.» и «Россия и Монголия». Безусловно, наиболее ценные материалы и выводы содержатся в работах известного...

Анализ системы производства и потребления одежды в модной...

Интернет, как основное средство получения информации у современного человека олицетворяет

Например, Нью-йоркская компания SOLS, являющаяся одной из первых кто применил трехмерную

Современное состояние хлебопекарной промышленности России.

Задать вопрос