Povezivanje građevinske industrije sa računalne tehnologije je formiran tijekom godina i danas su njegove dobrobiti očite stručnjacima u različitim područjima. Uglavnom se koriste virtualni alati za modeliranje koji omogućuju razvoj arhitektonskih i dizajnerskih projekata s visokom točnošću. Ali to ne ograničava potencijal novih tehnologija. Nedavno je počela popularizacija 3D printera printera koji rade na temelju istih dizajnerskih rješenja s virtualnim komponentama. Nastavak koncepta bio je građevinski 3D printer. U Rusiji Andrej Rudenko svladava ovu ideju, predlaže brz način izgradnja zidova i nekih inženjerskih objekata. Slične tehnologije razvijaju se iu Kini, Nizozemskoj i SAD-u.
Tiskarski kalupi za lijevanje metala
Za razliku od konvencionalne proizvodnje kalupa, gdje sama izrada modela ili kutija može potrajati tjednima, čak i složeni pješčani kalupi mogu se 3D ispisati gotovo preko noći ili za nekoliko dana. Nakon procesa tiska, kalup se mora raspakirati, tj. oslobođena od viška pijeska.
Uz skraćeni rok izrade, sloboda dizajna je puno manja nego kod konvencionalnih proizvoda. Dizajni mogu biti strukturno ispravni bez potrebe za obraćanjem pozornosti na skošenja, razdjelne linije ili podrezivanja. A sustavi zatvaranja mogu se individualno prilagoditi parametrima, kao što je tlak izlijevanja, kako bi se izbjegle turbulencije i poboljšala kvaliteta.
Opći tehnološki proces
Općenito, proces ponavlja tradicionalnu gradnju. Rad također počinje razvojem općeg koncepta zgrade, izradom dizajnerskog rješenja i odabirom materijala. Početne faze izgradnja također može uključivati korištenje računalno modeliranje- u svakom slučaju, izravne instalacijske aktivnosti koristit će snagu računala.
Danas se inovativne ljevaonice također oslanjaju na kombinaciju 3D tiskanih jezgri i konvencionalno izvedenih kalupa gdje je to prikladno. Ovaj pristup je posebno koristan u proizvodnji složenih jezgri s udubljenjima, kao što je potrebno, na primjer, za kotače za vožnju. Prednosti nisu samo smanjenje broja dijelova i znatno niži troškovi izrade kalupa, budući da više nije potrebna dugotrajna konvencionalna proizvodnja i montaža složenih jezgri, smanjen je i naknadni rad na strojnoj obradi.
Zatim se formira betonska smjesa na temelju koje će se postaviti zidovi. Zapravo, prvi modeli građevinskih pisača mogli su obavljati samo jednostavne zadatke postavljanja zidnih konstrukcija. Suvremeni uređaji pružaju ne samo mogućnost uređenja struktura različitih konfiguracija, već i nadopunjuju faze izgradnje izolacijskim i oblagačkim radovima. Naravno, još ne govorimo o izgradnji punopravnih dovršenih objekata, međutim, proizvođači opreme teže ideji izgradnje koja ne uključuje naknadnu obradu.
Još jedna zanimljiva alternativa za koju se odlučuju sve vještiji inženjeri ljevaonica je paralelna proizvodnja izdržljivih kalupa i 3D printanje pješčanih kalupa. Budući da su ispisani pješčani kalupi odmah dostupni, prvi se komadi mogu izliti u svrhu testiranja kako bi se optimizirali alati koji se izrađuju. Ova opcija je u mnogim slučajevima brža i ekonomičnija od čisto klasičnog dizajna kalupa.
Što se tiče stabilnosti i čvrstoće kalupa, 3D ispis i klasični dizajn kalupa su na istoj razini. Ovaj proces omogućuje jednostavnu i nekompliciranu proizvodnju voskova. Voštani modeli se više ne izrađuju od voska, već od plastike, ali to nije bitno za kasnije faze procesa.
Tehnika gradnje
Tehnološki ovu metodu slično radu obični pisači za trodimenzionalni tisak. Samo tradicionalna verzija uključuje formiranje malih predmeta od posebnih masa na bazi plastike i polimera. U slučaju građevinske opreme postoje dvije temeljne razlike. Prvo, ovo su dimenzije pisača. Ovisno o izvedbi i značajkama tehnološkog procesa, može odgovarati dimenzijama i autodizalice i malog kamiona. Drugo, građevinski 3D printer koristi betonski mort kao radnu masu. Smjesa se također dovodi kroz poseban ekstruder koji radi u automatskom načinu rada.
Prednosti 3D printanja u lijevanju
Kako bi se poboljšala kvaliteta tijekom procesa topljenja modela, plastični modeli se još uvijek probijaju voskom, što im daje posebno fino poroznu i ujednačenu površinu. Uz isplativ i troškovno učinkovit model, proces je ocijenjen i impresivnom uštedom vremena. Naravno da je velik poštanski sandučić Također se može koristiti za ispis kompletnih malih serija u ispisnom poslu.
Građevinski sektor je zahvaćen digitalnom transformacijom. Kao iu drugim sektorima, to će utjecati na sve procese povezane s gradnjom. Sada je riječ o implementaciji. To otvara mnoge nove mogućnosti za građevinske inženjere, primjerice u područjima planiranja izgradnje, nadzora izgradnje i osiguranja kvalitete. Time je posao inženjera građevinarstva još tješnje vezan uz strojarstvo i graditeljstvo.
Visoka točnost operacija, inače, određena je upravo preciznim pozicioniranjem glave pisača. Tako je moguće postaviti temelje, zidove, stropove, stubišta i druge konstrukcije. Ovisno o modelu pisača mogu se napraviti mali otvori, pomoćni otvori i komunikacijske niše. U nekim slučajevima, građevinski 3D printer omogućuje vam oblikovanje posebnih rupa za daljnje uvođenje armaturnih šipki.
Izazov je učiniti podatke digitalnog planiranja korisnima za gradilište. Pretpostavimo da je tehnički zainteresirana osoba provela 20 godina kao pustinjak u pustinji. Sada sabira svojih sedam stvari i vraća se iz šume u grad. Zanima ga što je tehnički postignuto u protekla dva desetljeća. Stoga posjećuje tvornice - i zadivljen je novim strojevima i digitalnim sučeljima. Nema pitanja, ima tu puno, inovacije su očite. Nakon toga obilazi gradilište - i misli: očito je sve isto.
Značajke kineske 3D konstrukcije
Kineski programeri su pioniri u ovom području gradnje. Stvorili su tehnologiju prema kojoj možete izgraditi kuću u jednom danu. Druga stvar je da će zgrada biti proračunska i da će imati inherentne nedostatke jeftinog stanovanja u ovoj kategoriji. U ovom slučaju, kao osnova za građevinsku masu koristi se ne samo betonska smjesa, već i ekološki prihvatljiv industrijski otpad. Ova odluka je zbog želje da se smanji trošak procesa.
Isti uređaj kao prije 20 godina još uvijek je na papiru. Teško da će se inovacija otkriti na prvi pogled. Ona nije samo istraživač, već i posrednik između dva svijeta. S jedne strane je strojarstvo, intenzivirano u svijetu, as druge strane visokogradnja, industrija koja se u inovativnom smislu smatra “vrijednom”. Jedno je jasno: industrija, koja je prilično troma i inovativna, ima problema prikazati se mlađoj generaciji. Osobito s digitalnim urođenicima koji sada ulaze u profesionalni život i koji su navikli da su digitalni alati dio svijeta života.
Osim toga, 3D konstrukcija pomoću kineske tehnologije uključuje uključivanje stakloplastike u glavni sastav. To značajno poboljšava kvalitetu rezultata, budući da lagana kompozitna armatura ne samo da nadmašuje tradicionalni metal u brojnim pokazateljima čvrstoće i težini, već i pojednostavljuje postupak ugradnje. Štoviše, u slučaju printera, u samoj masi se koristi drobljena stakloplastika, što eliminira dizajn od nedostataka koji nastaju uvođenjem metalne armature u gotove otvore.
Prema Brell-Kokkanu, na gradilištima još uvijek ima pravih "curenja podataka". Treba pretpostaviti da nije važno više od jedan posto podataka iz procesa planiranja gradilišta. Dakle, kakva je korist od najinovativnijih alata za digitalno planiranje kada se izgubi 99 posto podataka?
"Građevinski roboti igrat će ključnu ulogu u premošćivanju ovih curenja digitalnih podataka na gradilištu", kaže istraživač. Stoga roboti moraju ne samo pripremati komponente, već i prikupljati, osiguravati i vrednovati podatke na gradilištima.
Nizozemska tehnologija
Nizozemski inženjeri istražuju nekoliko drugih smjerova za promicanje koncepta građevinskog pisača. Oni se ne fokusiraju na polaganje smjesa kao takvih, već na proizvodnju građevinskih materijala i konstrukcija. Dosta je uspjela proizvodnja keramičkih opeka, koje se izrađuju ekstruderom iz mase blokova od šljake.
Ali kako robot radi na gradilištu? Ove inovacije imaju osjećaj osjetljivosti putem svojih senzora. Nakon što je pronašao svoje mjesto, može pronaći svoju optimalnu poziciju pomoću algoritama pretraživanja kako bi, na primjer, započeo s radom na montaži. Ali roboti nisu jedina nada za digitalni razvoj u građevinskoj industriji. Napredak u tom području je golem – posebno u odnosu na građevinsku industriju.
Ogroman potencijal tehnologije leži u razvoju i ispisu materijala s novim svojstvima. Ovom betonu još nedostaje čvrstoća koja će se koristiti za nosive zidove u građevinarstvu. Velike građevinske tvrtke poput Ed. Beton iz printera, roboti u građevinarstvu: Što ove tehničke inovacije znače za rad na gradilištu?
Niska cijena sirovina i minimalni troškovi Sama proizvodnja materijala čini ovu tehnologiju financijski opravdanom. Ali proces izgradnje kuća nije prošao nezapaženo. Činjenica je da 3D printer za gradnju kuća proizvodi blokove stožastog oblika, što eliminira potrebu radnika za korištenjem vezivnih smjesa. Također, neke tvrtke svladavaju konstrukciju okvira zgrada. U ovom slučaju, pisač ispisuje pune montažne ploče, od kojih se naknadno formiraju kompleti za kuću.
Ima li bojazni da će posao građevinskih inženjera prije ili kasnije riješiti digitalni sustavi? Uglavnom, budite dobro pripremljeni za ove nove izazove. Smatraju ga strukturiranim, a procesi obično imaju osnovno razumijevanje programskih jezika. Važna karakteristika je i velika količina znatiželje i sposobnost drugačijeg razmišljanja. Na kraju dana, radi se o razvoju doista novih strategija.
Stoga će tvrtke uskoro biti "opremljene digitalnim alatima s preciznim materijalom, smanjujući troškove skladištenja i transporta te povećavajući učinkovitost", pišu autori. Materijale osigurava tvrtka na elektroničkim portalima; Dobavljači građevinskog materijala koristili su se pametnim strojevima i aplikacijama za stvaranje mreže u kojoj se "svi proizvodni procesi mogu planirati unaprijed". U budućnosti su marketing i prodaja također koristili aplikacije za digitalnu prodaju kako bi uvjerili trgovce i kupce.
Serijska proizvodnja printera
Tvorci građevinskih printera do sada se nisu odlučili u potpunosti predstaviti svoje proizvode tržištu. 
Iako takvih pokušaja sigurno ima. Dovoljno je primijetiti model BetAbram i domaći razvoj poduzeća SpetsAvia. U isto vrijeme, uređaji dostupni širokom rasponu potrošača mogu se podijeliti u dvije klase. Riječ je o građevinskom 3D printeru velikih dimenzija, koji praktički nema ograničenja za gradnju standardnih zgrada u pogledu veličine, kao i male uređaje, uključeni u željezničke komplekse. Druga je opcija pristupačnija u smislu financiranja i omogućuje vam promjenu dizajna ovisno o zahtjevima građevinskih zadataka.
Ova vizija sutrašnjice pokazuje da inovacija u zgradi ne utječe samo na nekoliko instaliranih vijaka: inovacija će "zapravo utjecati na svaku razinu lanca vrijednosti", prema studiji. Stoga se građevinski inženjeri potiču da budu spremni na suvremene digitalne inovacije.
Svrha providnosti je koristiti lokalne materijale kao što je ilovača kao građevinski materijal za izgradnju kuća na ekonomičan i održiv način. Orgulje, oružje, alati, kuće - sada se sve može isprintati. Fotografiranje željenih objekata postupno trodimenzionalnih objekata. Aditivna proizvodnja razlikuje se od konvencionalnih proizvodnih tehnika, u kojima se višak materijala uklanja dok ne ostane opskrbljeni proizvod.
Dodatna opcija
Proces gradnje u klasičnom smislu uključuje izvođenje mnogih operacija. To nije samo postavljanje zidova, postavljanje pregrada i postavljanje konstrukcija ispod krova, već i suočavanje s radovima, postavljanje komunikacija i uređenje otvora. U gotovo svim modernim verzijama, 3D printer za izgradnju kuća omogućuje polaganje betonskih smjesa. Međutim, za druge operacije proizvođači osiguravaju pomoćne uređaje. Na primjer, za instalacijske radove na istom krovu nudi se hidraulički lift, a za završne radove možete koristiti visokotlačni perač.
Osim toga, upotrijebljena plastika može se oporabiti iz recikliranog plastičnog otpada. 3D ispis općenito je proces izbora za izumitelje i izumitelje jer lakše, brže i jeftinije prikazuje ideje nego ručno izrađeni modeli od polistirenske pjene, šperploče ili lijevani modeli. Složeni oblici više ne moraju biti ispravno dizajnirani za proizvodnju budući da složenost procesa slojnog ispisa ne igra nikakvu ulogu. Osim toga, rezultat tiska se može kontinuirano poboljšavati u serijskoj proizvodnji i prilagođavati individualnim potrebama.
Neke verzije također pružaju poboljšanja osnovnih mogućnosti opreme. Na primjer, mješalica za žbuku štedi korisniku da sam priprema betonsku smjesu. Moguće je stvoriti optimalnu masu sa karakteristikama koje daje tehnologija. Izgradnja kuća pomoću pisača također zahtijeva posebna napajanja. Da bi organizirali ovaj dio, programeri nude ulazno ožičenje i ormare za napajanje.
Ili uopće ne ide u masovnu proizvodnju. Dok jedan dio košta cijelo bogatstvo u konvencionalnoj proizvodnoj logici, a proizvod se može očekivati samo ako se može provući tisućama puta duž vrpce, ovi efekti razmjera nestaju. Značajne promjene također se događaju u logistici i skladištenju: umjesto naručivanja rezervnih dijelova za pokvareni stroj iz Kine i transporta po cijelom svijetu, dijelovi se jednostavno mogu ponovno tiskati na licu mjesta prema dizajnu proizvođača.
Cijeli opskrbni lanac za tvornice mogao bi se zamijeniti lokalnim tiskarstvom i uslugama. Kome onda trebaju velika skladišta kada se ponuda može napraviti pritiskom na gumb u roku od nekoliko sati? Ovo ne samo da smanjuje kapital vezan za robe, već i rizik pada na višak robe.
Prednosti građevinskih printera
Izgradnja po nova tehnologija Preporučljivo je koristiti samo u nekim područjima. Posebno se napominje visoka kvaliteta prilikom polaganja monolitnih konstrukcija. Stvaranje temelja, na primjer, znatno je superiornije u brzini i izvedbi u odnosu na tradicionalne tehnike. Neki razvoji se odnose posebno na zamjenu vibrokompresije betonske mase, budući da automatizacija konstrukcije u obliku preciznog sloj-po-sloja formiranja estriha eliminira stvaranje zračnih šupljina. Uglavnom, takvi pisači povećavaju brzinu procesa i optimiziraju ga, što privlači velike tvrtke.
Posljednje, ali ne i najmanje važno, 3D ispis može dati dodatni poticaj ideji otvorenog tipa. izvorni kod. Korisnici diljem svijeta mogu dijeliti svoje ideje i projekte. Međutim, neki ljudi vide i stvarnu opasnost u Internetu ideja. Tada, kao i sada, moraju se razviti međunarodne obveze za zaštitu intelektualnog vlasništva dizajnera. Velika zajednica koja još uvijek dijeli besplatni projekti jedni s drugima najvjerojatnije neće prestati postojati.
Međutim, 3D ispis se isprva koristio gotovo isključivo u velikim tvrtkama za izradu prototipova dugi niz godina dok nije postao sve važniji zbog povećanja preciznosti i brzine proizvodnje, uz istovremeno smanjenje troškova ključne grane tehnologije za masovnu proizvodnju. . Primjerice, na početku je koštao nekoliko tisuća eura, a nakon što je cijena pala došao je u kućanstva. Ova tehnologija je još uvijek vrlo mlada i tek je na početku svoje spiralne učinkovitosti. To se odnosi i na troškove režija u kućanstvima, koji danas rijetko premašuju opisane plastične igračke.
Nedostaci građevinskih printera
Čak iu modernim verzijama, građevinska oprema za ispis nije sposobna pružiti puni ciklus instalacijskih i popravnih operacija. Unatoč želji proizvođača i tehnologa da približe realnost eliminacije potrebe naknadne izgradnje, ta je ideja još uvijek vrlo daleko. Osim toga, praksa pokazuje da je čak iu sadašnjem obliku tehnologija (izgradnja kuća pomoću 3D ispisa) inferiorna u odnosu na kvalificirani ručni rad. Estrih ne manje kvalitetno izvodi iskusan tim graditelja. To se također odnosi na tradicionalno zidanje zidova. No, printer ipak pobjeđuje u brzini rada i točnosti.
Pitanje cijene
Jedan od glavnih čimbenika koji sprječava širenje takve tehnologije je cijena. Pa ipak, u specijaliziranim područjima postoji znatna potražnja za građevinskim 3D printerom. Cijena serijske opreme početna razina je oko 700-800 tisuća rubalja. Za ovaj iznos možete računati na ograničenu funkcionalnost, što je ipak dovoljno za visokokvalitetne betonske premaze, stvaranje zidova i temelja. Takvi uređaji neće se nositi sa složenim tehnološkim operacijama.
Jedinice koje su sposobne podići cijelu strukturu okvira kuća naširoko se koriste, ali su također skupe. U pravilu se radi o masivnom građevinskom 3D printeru, čija je cijena u prosjeku 2-3 milijuna, treba uzeti u obzir da će biti potrebni posebni materijali u obliku radnih smjesa - također po prilično visokim cijenama.
Zaključak
Unatoč svim nedostacima, stručnjaci primjećuju obećanje ovog područja građevinske tehnologije. U ovoj je fazi prerano govoriti o ekonomskoj isplativosti uvođenja takvog razvoja na tržište uz očekivanje komercijalnog uspjeha. I poanta nije samo u tome što je građevinski 3D printer skup najbolje kvalitete očituje se samo u pojedinim djelima. U pravilu, sposobnosti takve opreme ispadaju nekonkurentne u usporedbi s tradicionalnom ručnom silom. Jedina očita prednost koja opravdava korištenje takve tehnike je ta velika brzina konstrukcija. No, opet, ovo se područje razvija tek nekoliko godina i moguće je da će u bliskoj budućnosti programeri poduzeti novi korak u promicanju građevinskog tiska.
Rusija ima vlastite 3D građevinske printere. Oni mogu tiskati ne samo male strukture od gipsa ili betona, već i cijele zgrade:Istina, ove zgrade još nisu stvorene previsoke (tehnologija još nije u potpunosti ispitana u praksi), ali su prilično prikladne za niskogradnju dacha.
Idejna inspiracija ruskim poduzetnicima bio je ruski inženjer Andrej Rudenko, koji živi u SAD-u (u Minnesoti). Koristeći razvijeni 3D građevinski printer, prvo je izgradio ovaj dvorac na svom mjestu:
A onda je čvrsto odlučio izgraditi prave kuće koristeći svoj 3D printer.
I ideju je pretvorio u stvarnost. Istina, za to je morao prevesti svoj 3D printer na Filipine - tamo je pronašao svog partnera. Osim toga, klima na Filipinima je topla tijekom cijele godine, a to je vrlo važno za stvaranje ovakvih zgrada.
Na Filipinima su uspjeli izgraditi mali hotelski kompleks površine oko 120 četvornih metara. Sastoji se od dvije sobe i jacuzzi kade (koja je također izrađena od betona pomoću 3D printanja).
Kako je to bilo možete vidjeti u ovom uzbudljivom videu:
Naravno, u početku je bilo potrebno nekoliko mjeseci za sklapanje i postavljanje pisača, traženje odgovarajuće mješavine na Filipinima.
Ali nakon što ga postavite, možete ga koristiti za početak izgradnje novih kuća vrlo brzo. I 60 posto su jeftiniji od onih građenih na tradicionalan način.
Tijekom izgradnje hotela, građevinska tiskara je morala biti zaustavljena kako bi se izvršili potrebni radovi: vodovod, kanalizacija, struja.
Ali neto vrijeme rada građevinskog robota je 100 sati.
Ovako je na kraju ispao hotel nastao 3D printanjem:
I ovaj mini-hotel već radi i dočekuje goste.
I tvorac 3D printera, Andrei Rudenko, razvio je nekoliko modela svojih printera i već ih prodaje po cijenama od 300 tisuća dolara do 5 milijuna dolara.
Ono po čemu se građevinski 3D printeri ruskog inženjera razlikuju od printera drugih proizvođača je to što vrlo pažljivo polažu beton. Kvaliteta ispisa je vrlo visoka:
Ruski građevinski 3D pisači možda ne proizvode istu kvalitetu (iako u usporedbi s nekim zapadnim proizvođačima njihovi proizvodi izgledaju mnogo bolje), ali su jeftiniji.
Jedan od proizvođača, tvrtka Specavia (Krasnojarsk, njezina web stranica je specavia.pro), prodaje svoje pisače od 890 tisuća rubalja do 2,5 milijuna rubalja. A uz njihovu pomoć možete graditi i male kuće. I ne samo u toplim zemljama, već iu hladnoj Rusiji. Glavna stvar je stvoriti pravi projekt i primijeniti prave tehnologije. Ovo je navedeno u videu Spetsavije:
Pročitajte i članke iz Specavije na stranici specavia.pro/articls/. Ovdje tvrtka daje ne samo korisne preporuke, ali i govori o poduzetnicima koji svoje 3D printere već koriste u akciji. Na primjer, poduzetnik iz Yekaterinburga odlučio je izgraditi dvorac iz "Igre prijestolja" pomoću takvog pisača:
A u jednom selu u regiji Yaroslavl, na zahtjev stanovnika, napravljena je kupola za kapelu pomoću građevinskog 3D pisača:
A u selu Tunošna (regija Jaroslavl) namjeravaju isprintati (ili su već isprintali) cijelu kapelu na 3D printeru.
Ako se nešto razumijete u građevinarstvo i zanimljiva vam je tema korištenja građevinskih 3D printera, možete isprobati tiskanje kuća u Rusiji na ruskim 3D pisačima (brzo i inovativno).
cijena savijene kanalice po 1 metru
