Construirea unei imprimante 3D. Noua tehnologie de construire a caselor

Comunicarea industriei construcțiilor cu tehnologia informatică se formează de ani de zile, iar în prezent beneficiile sunt evidente specialiștilor din diferite direcții. Instrumentele virtuale de modelare sunt utilizate în principal, permitând dezvoltarea cu proiecte de arhitectură și proiectare de înaltă precizie. Dar acest lucru nu limitează potențialul noilor tehnologii. Nu cu mult timp în urmă, a început popularizarea imprimantelor cu tipărire tridimensională, care funcționează pe baza acelorași soluții de proiectare cu componente virtuale. Continuarea conceptului a fost o imprimantă 3D constructivă. În Rusia, această idee este stăpânită de Andrei Rudenko, oferind un mod rapid de ridicare a zidurilor și a unor structuri inginerești. De asemenea, tehnologii similare se dezvoltă în China, Olanda și Statele Unite.

Proces tehnologic general

În general, procesul repetă construcția tradițională. De asemenea, lucrările încep cu dezvoltarea unui concept general al clădirii, elaborarea unei soluții și selectarea materialelor. Etapele inițiale ale construcției pot include și utilizarea modei de calculator - în orice caz, activitățile directe de instalare vor implica puterea calculatoarelor.

Apoi, se formează un amestec de beton, pe baza căruia vor fi amplasate pereții. De fapt, primele modele de imprimante de construcție ar putea efectua numai sarcini monosilubice pentru a construi structuri de perete. În dispozitivele moderne, este posibilă nu numai aranjarea diferitelor configurații, ci și completarea etapelor de construcție cu lucrări de izolare și de montaj. Desigur, construcția de instalații complete nu a fost încă în curs, însă producătorii de echipamente sunt interesați de ideea de construcție, care nu implică post-procesare.

Inginerie de construcții

Din punct de vedere tehnologic, această metodă este similară cu cea a imprimantelor convenționale pentru tipărirea 3D. Numai în versiunea tradițională este planificată formarea obiectelor mici de dimensiuni speciale bazate pe materiale plastice și polimeri. În cazul vehiculelor de construcții, există două diferențe principale. În primul rând, acestea sunt dimensiunile imprimantei. În funcție de versiunea și caracteristicile procesului tehnologic, acesta poate corespunde dimensiunilor macaralei și camionului. În al doilea rând, imprimanta 3D a clădirii folosește ca masă de lucru o soluție de beton. Amestecul este de asemenea alimentat printr-un extruder special care funcționează într-un mod automat.

În plus, precizia ridicată a operațiilor este determinată tocmai de poziționarea exactă a capului imprimantei. Astfel, este posibil să se pună fundație, pereți, podele, scări și alte structuri. În funcție de modelul imprimantei, pot fi executate mici deschideri, găuri de inginerie și nișe de comunicare. În unele cazuri, imprimanta 3D a clădirii permite crearea unor găuri speciale pentru introducerea în continuare a barelor de armare.

Caracteristici de construcție chineză 3D

Dezvoltatorii chinezi sunt pionieri în această direcție de construcție. Ei au creat o tehnologie, conform căreia puteți construi o casă într-o zi. Un alt lucru este că structura va fi bugetară și cu dezavantaje inerente acestei categorii de locuințe ieftine. Ca bază pentru masa de construcție în acest caz, se utilizează nu numai amestecul de beton, ci și deșeurile industriale ecologice. Această decizie se datorează dorinței de a reduce costul procesului.

În plus, 3 D-construcție de tehnologie chineză prevede pentru includerea în cea mai mare parte a masei de fibra de sticla. Acest lucru îmbunătățește semnificativ calitatea rezultatului, deoarece armarea compozită ușoară nu numai că beneficiază de metale tradiționale pentru o serie de caracteristici de rezistență și greutate, ci simplifică și procesul de instalare. Și în cazul imprimantei, fibra de sticlă tăiată este folosită în masa în sine, ceea ce ușurează designul dezavantajelor care decurg din introducerea armăturii metalice în deschiderile finisate.

Tehnologia olandeză

Inginerii olandezi explorează alte câteva domenii de promovare a conceptului de imprimantă pentru clădiri. Ele sunt orientate spre a nu se amesteca ca atare, ci pentru a face materiale și structuri de construcție. Destul de reușită a fost producția de cărămizi ceramice, care este produsă printr-un extruder din masa blocului de cenușă.

Costul redus al materiilor prime și costul minim al producției materiale fac această tehnologie justificată din punct de vedere financiar. Dar procesul de construire a caselor nu a rămas fără atenție. Faptul este că o imprimantă 3D pentru construirea de case produce blocuri cu formă conică, care elimină nevoia lucrătorilor de a folosi compuși legați. De asemenea, unele companii conduc construcția scheletului clădirilor. În acest caz, imprimanta tipărește panouri de montare complete, din care se formează mai multe kit-uri de acasă.

Producție serială de imprimante

În timp ce creatorii de imprimante de construcție nu îndrăznesc să-și reprezinte pe deplin produsele pe piață. Deși există cu siguranță asemenea încercări. Este suficient să notăm modelul BetAbram și evoluțiile interne ale companiei "SpetsAvia". În acest caz, dispozitivele disponibile pentru o gamă largă de consumatori pot fi împărțite în două clase. Aceasta este o imprimanta 3D de construcții de dimensiuni mari, care practic nu are restricții asupra construcției de clădiri standard din punct de vedere al dimensiunilor, precum și a dispozitivelor mici care fac parte din sistemele feroviare. A doua opțiune este mai accesibilă din punct de vedere financiar și vă permite să modificați designul, în funcție de cerințele pentru sarcinile de construcție.

Opțiune suplimentară

Procesul de construcție în sensul clasic prevede implementarea unei varietăți de operațiuni. Nu este vorba numai de montarea de pereți, de instalarea de pereți despărțitori și de instalarea unei structuri sub acoperiș, dar și de lucrările cu care se confruntă, de stabilirea de comunicații și de aranjarea deschiderilor. Aproape în toate versiunile moderne ale imprimantei 3D pentru construcția de case vă permite să puneți un amestec de beton. Cu toate acestea, pentru alte operațiuni, producătorii furnizează dispozitive auxiliare. De exemplu, pentru activități de montare pe același acoperiș, este oferit un lift hidraulic, iar curățarea cu presiune ridicată poate fi utilizată în lucrările de finisare.

Este prevăzută în unele versiuni și îmbunătățirea capacităților de bază ale echipamentelor. De exemplu, un agitator de dizolvare elimină nevoia utilizatorului de a prepara un amestec de beton. Poate crea o masă optimă cu caracteristicile pe care le oferă tehnologia. Construcția de case folosind o imprimantă necesită, de asemenea, o sursă de alimentare specială. Pentru organizarea acestei părți, dezvoltatorii oferă cabinete introductive de cablare și alimentare.

Avantajele imprimerilor de constructii

Construcția pe tehnologie nouă este recomandată să se utilizeze numai în anumite direcții. În special, se observă o înaltă calitate atunci când se montează structuri monolitice. Crearea unei baze de fundație, de exemplu, depășește în mod semnificativ tehnicile tradiționale în ceea ce privește viteza și performanța. Unele dezvoltări se referă în mod specific la înlocuirea masei de beton vibrocompresive, deoarece automatizarea construcției sub forma unei formări exterioare de șape stratificate exclude formarea golurilor de aer. În general, astfel de imprimante măresc viteza procesului și optimizează operațiuni logistice, decât să atragă companii mari.

Dezavantaje ale imprimantelor de constructii

Chiar și în cazul modelelor moderne, echipamentele de tipărire pentru construcții nu sunt capabile să furnizeze un ciclu complet de operațiuni de asamblare și reparații. În ciuda dorinței producătorilor și a tehnologilor de a apropia realitatea excluderii nevoii de post-construcție mai aproape, această idee este încă foarte departe. În plus, practica arată că, în forma actuală, tehnologia (construcția de case prin tipărirea 3D) pierde la munca manuală calificată. Punerea în aplicare a șapei este făcută nu mai puțin calitativ de către o echipă de constructori cu experiență. Aceasta se aplică zidăriei tradiționale a zidurilor. Cu toate acestea, viteza de operare și precizia sunt în continuare benefice pentru imprimantă.

Emisiune de preț

Unul dintre principalii factori care împiedică răspândirea unei astfel de tehnologii este costul. Și totuși, în zonele specializate există o cerere considerabilă pentru o imprimantă 3D pentru clădiri. Prețul echipamentelor de intrare la nivel este de aproximativ 700-800 mii de ruble. Pentru această sumă, vă puteți baza pe o funcționalitate limitată, care, totuși, este suficientă pentru performanța de înaltă calitate a acoperirilor de beton, crearea de pereți și fundații. Operațiuni tehnologice complexe, astfel de dispozitive nu trageți.

Agregatele care sunt capabile să construiască o bază complet schelet a caselor sunt foarte populare, dar, de asemenea, nu sunt ieftine. De regulă, aceasta este o imprimantă masivă pentru construcții 3D, al cărei preț este în medie de 2-3 milioane. În același timp, trebuie să ținem cont de faptul că materialele sub formă de amestecuri de lucru vor necesita materiale speciale - și la prețuri destul de ridicate.

concluzie

Cu toate neajunsurile, experții remarcă promisiunea acestei direcții de construire a tehnologiilor. În acest stadiu este încă prea devreme să vorbim despre fezabilitatea economică de a introduce astfel de evoluții pe piață cu așteptările de succes comercial. Și nu numai că imprimanta 3D a clădirii este costisitoare, iar cele mai bune calități sunt prezentate numai în lucrări individuale. Ca regulă, capacitățile unui astfel de echipament nu sunt competitive în comparație cu forța manuală tradițională. Singurul avantaj evident, justificând utilizarea acestei tehnici, este viteza mare de construcție. Dar, din nou, această sferă se dezvoltă doar câțiva ani și este posibil ca, în viitorul apropiat, dezvoltatorii să facă un nou pas în promovarea presei de construcție.