Открыт первый в мире бетонный мост, построенный при помощи трехмерного принтера

Открылся первый в мире мост, построенный с помощью трехмерной печати

Напечатанный на 3D-принтере мост.

Представители администрации города Гемерт, находящегося на юго-востоке Голландии, провели церемонию открытия первого в мире бетонного моста, построенного при помощи технологий трехмерной печати.

Конструкции этого моста, на строительство которого ушло три месяца, состоит из 800 слоев бетона. При этом, в строительстве использовался не обычный бетон, а особый высокопрочный бетон, предназначенный специально для строительного трехмерного принтера.

«Новый мост весьма невелик. Но он был построен при помощи трехмерного принтера, что делает его уникальным и единственным таким в мире на сегодняшний день. Одним из преимуществ технологии строительной трехмерной печати является то, что трехмерный принтер укладывает бетон только в необходимых для этого местах.

В результате расходуется меньшее количество строительных материалов, чем при традиционном методе, когда обычный бетон заливается в предварительно подготовленные деревянные формы (опалубку)», — рассказывает Тео Сэлет (Theo Salet), представитель Технологического университета Эйндховена (Eindhoven University of Technology).

Перед сдачей сооружения в эксплуатацию, мост с 8-метровыми пролетами был проверен на безопасность специалистами строительной компании BAM Infra. Несмотря на то, что мост предназначен исключительно для движения по нему велосипедистов, его конструкция способна выдержать вес грузовика, нагруженного двумя тоннами груза.

«Сейчас мы смотрим на будущее строительных технологий. Мы уже давно ищем новые методы и подходы, которые позволят возводить объекты городской инфраструктуры с меньшими затратами и с большей скоростью.

И в данном случае мы получили убедительные доказательства того, что для трехмерной печати требуется меньшее количество строительных материалов, человеческих ресурсов, а при ее использовании практически не получается никаких отходов», — рассказывает Маринус Шиммель (Marinus Schimmel), руководитель компании BAM Infra.

Отметим, что мост в Гемерте является не первым мостом, строительство которого ведется в Голландии при помощи технологий трехмерной печати. Голландская компания MX3D «печатает» сейчас мост из нержавеющей стали в Амстердаме.

В настоящее время работы завершены более чем на треть, завершение процесса печати ожидается к марту следующего года, а к июню планируется сдача этого моста, соединяющего берега Амстердамского канала.

Подписывайтесь на Квибл в Viber и Telegram, чтобы быть в курсе самых интересных событий.

В Голландии открылся первый в мире мост, построенный при помощи трехмерной печати

Представители администрации города Гемерт, находящегося на юго-востоке Голландии, провели церемонию открытия первого в мире бетонного моста, построенного при помощи технологий трехмерной печати. Конструкции этого моста, на строительство которого ушло три месяца, состоят из 800 слоев бетона. При этом, в строительстве использовался не обычный бетон, а особый высокопрочный бетон, предназначенный специально для строительного трехмерного принтера.

«Новый мост весьма невелик. Но он был построен при помощи трехмерного принтера, что делает его уникальным и единственным таким в мире на сегодняшний день» — рассказывает Тео Сэлет (Theo Salet), представитель Технологического университета Эйндховена (Eindhoven University of Technology), — «Одним из преимуществ технологии строительной трехмерной печати является то, что трехмерный принтер укладывает бетон только в необходимых для этого местах. В результате расходуется меньшее количество строительных материалов, чем при традиционном методе, когда обычный бетон заливается в предварительно подготовленные деревянные формы (опалубку)».

Перед сдачей сооружения в эксплуатацию, мост с 8-метровыми пролетами был проверен на безопасность специалистами строительной компании BAM Infra. Несмотря на то, что мост предназначен исключительно для движения по нему велосипедистов, его конструкция способна выдержать вес грузовика, нагруженного двумя тоннами груза.

«Сейчас мы смотрим на будущее строительных технологий» — рассказывает Маринус Шиммель (Marinus Schimmel), руководитель компании BAM Infra, — «Мы уже давно ищем новые методы и подходы, которые позволят возводить объекты городской инфраструктуры с меньшими затратами и с большей скоростью. И в данном случае мы получили убедительные доказательства того, что для трехмерной печати требуется меньшее количество строительных материалов, человеческих ресурсов, а при ее использовании практически не получается никаких отходов».

Отметим, что мост в Гемерте является не первым мостом, строительство которого ведется в Голландии при помощи технологий трехмерной печати. Кроме этого, голландская компания MX3D «печатает» сейчас мост из нержавеющей стали в Амстердаме. В настоящее время работы завершены более чем на треть, завершение процесса печати ожидается к марту следующего года, а к июню планируется сдача этого моста, соединяющего берега Амстердамского канала.

Уникальные мосты созданы при помощи 3D-печати

  • 03 марта 2019 02:03:25
  • Просмотров: 483

В мире известно несколько мостов, созданных при помощи 3D-печати. Первый в мире пешеходный мост построила Нидерландская компания MX3D, который выполненный по технологии 3D-печати методом дуговой сварки. Конструкция предназначена для пешеходов и велосипедистов, хотя, как уверяют создатели, может выдержать 40 грузовиков. Проект длился около трех лет. Специальный робот со сварочным аппаратом фактически «вырастил» конструкцию из стальной проволоки. Длина моста составляет 12 м, масса — около четырех тонн.

С помощью моста MX3D продемонстрирует возможности разработанного компанией 3D-принтера, способного «рисовать» физические объекты прямо в воздухе благодаря продвинутой многоосевой конструкции. Переправа будет выполнена из стали. Её «распечатает» 3D-принтер под названием MX3D-Metal, позволяющий быстро создавать прочные металлические структуры. На «вооружении» MX3D также есть модель под названием MX3D-Resin, использующая канифоль.

Поскольку мост планируется печатать прямо над водой, принтерам будет необходимо создавать устойчивую конструкцию, в реальном времени организовывая себе поддержку и передвигаясь всё дальше от берега. Для всей операции MX3D намерена использовать четыре принтера, которые будут одновременно возводить две симметричные половины моста с разных берегов, пока не «спаяют» их в единую конструкцию.

В Амстердаме впервые с помощью 3D-печати построили «умный» пешеходный мост. Ожидается, что 12-метровый железный мост будет сдан в эксплуатацию к концу 2019 году. Сейчас он находится на этапе тестирования. Отличительной чертой моста станет встроенная в него система датчиков, которая позволит следить за его состоянием и износом. Данные будут поступать на цифровую модель моста и в режиме реального времени покажут, сколько пешеходов через него перешло, какова его температура, на сколько он сдвинулся относительно берегов реки и так далее. Предполагается, что это позволит увеличить продолжительность службы моста, ведь теперь можно будет вовремя проводить на нем ремонтные работы. Один из спонсоров проекта — Autodesk — уже предоставил команде облачное хранилище, которое будет использоваться для хранения и анализа собранных данных.

В Алькобендас на юге Мадрида впервые в мире открыт для общего пользования пешеходный мост, созданный при помощи технологии трехмерной печати. Торжественное открытие напечатанного моста состоялось в парке Кастилия-Ла-Манча в Алькобендасе. Он состоит из 8 частей и выполнен из цементного порошка, усиленного термопластичным полипропиленом. Конструкция составляет около 12 метров в длину и 1,75 метров в ширину, и это первый в мире действующий мост, напечатанный на 3D-принтере.

Проект разрабатывался под руководством испанской строительной компании Acciona командой, объединяющей архитекторов, инженеров-механиков, инженеров-конструкторов и представителей городской администрации. Среди проектировщиков был также Энрико Дини, создатель 3D-принтера для печати крупных объектов, включая многоэтажные здания. Благодаря машинному проектированию создателям моста удалось сохранить природную структуру и пористость материалов, не ограничиваясь рамками стандартных форм.

В китайском Шанхае изготовили самый длинный в мире бетонный мост, созданный на 3D-принтере. Длина сооружения составляет 14 м, ширина – 4 м. Проектированием моста занимались специалисты Строительного института при университете Цинхуа и инновационного парка «Залив мудрости» в Шанхае, где он и был построен. Он является мини-копией моста Чжаочжоу, который открыли в провинции Хэбэй, построенного около 1,4 тыс. лет назад.

В Шанхае появился ещё один мост, изготовленный на 3D-принтере. Это пешеходный мост длиной 15,25 м, шириной 3,8 м и высотой 1,2 м. Вместо бетона в нём был использован инженерный пластик. Мост напечатали из акрилонитрил-стирол-акрилата (ASA) методом послойного наплавления на специально созданном для этих целей 3D-принтере. ASA является аналогом акрилонитрилбутадиенового пластика, который часто используется для 3D-печати, но с более высокими атмосферостойкостью, ударной прочностью и устойчивостью к воздействию химических веществ, например бензина или спиртов. Для выбора наиболее подходящего для печати полимера, обладающего нужной прочностью компания Polymaker Industrial — поставщик сырья — напечатала пробные пятиметровые мосты из разных видов пластика.

На его строительство компания Shanghai Mechanized Construction затратила всего 35 дней. Применяемая ею технология позволяет сократить сроки строительства и уменьшить до минимума отходы материалов. Он может выдержать вес 250 килограммов на квадратный метр, сам он весит 5,3 тонны, что делает его самым тяжелым пластиковым объектом, напечатанным на 3D-принтере.

Мост установили на озере в Центральном парке района Taopu Smart City. Этот строящийся район на северо-западе Шанхая планируется сделать научным и технологическим центром города.

Напечатанные на 3D-принтерах мосты отражают всю сложность и многомерность природных форм. При проектировании используется моделирования, которое позволяет оптимизировать расход материалов, а также уменьшить количество мусора благодаря переработке сырых материалов прямо во время производства. Мосты демонстрируют, что 3D-печать наконец-то готова войти в мир больших функциональных объектов из экологически чистых материалов и с беспрецедентной свободой в выборе форм. К тому же мост — это красивая метафора о связи старого города с технологией будущего, позволяющей получить самое лучшее из обоих миров. Мы еще раз убедились, что при помощи 3D-печати можно напечатать практически всё. Оказывается, даже такие сложные конструкции, как мосты. Будущее за 3D-принтерами!

Открыт мост, построенный при помощи трехмерной печати

Представители администрации города Гемерт, находящегося на юго-востоке Голландии, провели церемонию открытия первого в мире бетонного моста, построенного при помощи технологий трехмерной печати. Конструкции этого моста, на строительство которого ушло три месяца, состоят из 800 слоев бетона. При этом, в строительстве использовался не обычный бетон, а особый высокопрочный бетон, предназначенный специально для строительного трехмерного принтера.

“Новый мост весьма невелик. Но он был построен при помощи трехмерного принтера, что делает его уникальным и единственным таким в мире на сегодняшний день” – рассказывает Тео Сэлет (Theo Salet), представитель Технологического университета Эйндховена (Eindhoven University of Technology), – “Одним из преимуществ технологии строительной трехмерной печати является то, что трехмерный принтер укладывает бетон только в необходимых для этого местах. В результате расходуется меньшее количество строительных материалов, чем при традиционном методе, когда обычный бетон заливается в предварительно подготовленные деревянные формы (опалубку)”.

Перед сдачей сооружения в эксплуатацию, мост с 8-метровыми пролетами был проверен на безопасность специалистами строительной компании BAM Infra. Несмотря на то, что мост предназначен исключительно для движения по нему велосипедистов, его конструкция способна выдержать вес грузовика, нагруженного двумя тоннами груза.

“Сейчас мы смотрим на будущее строительных технологий” – рассказывает Маринус Шиммель (Marinus Schimmel), руководитель компании BAM Infra, – “Мы уже давно ищем новые методы и подходы, которые позволят возводить объекты городской инфраструктуры с меньшими затратами и с большей скоростью. И в данном случае мы получили убедительные доказательства того, что для трехмерной печати требуется меньшее количество строительных материалов, человеческих ресурсов, а при ее использовании практически не получается никаких отходов”.

Отметим, что мост в Гемерте является не первым мостом, строительство которого ведется в Голландии при помощи технологий трехмерной печати. Кроме этого, голландская компания MX3D “печатает” сейчас мост из нержавеющей стали в Амстердаме. В настоящее время работы завершены более чем на треть, завершение процесса печати ожидается к марту следующего года, а к июню планируется сдача этого моста, соединяющего берега Амстердамского канала.

В Голландии отворился начальный в мире мост, возвещенный при помощи трехмерной печати

Представители администрации города Гемерт, находящегося на юго-востоке Голландии, провели церемонию открытия первого в мире бетонного моста, построенного при помощи технологий трехмерной печати. Конструкции этого моста, на строительство которого ушло три месяца, состоят из 800 слоев бетона. При этом, в строительстве использовался не обычный бетон, а особый высокопрочный бетон, предназначенный специально для строительного трехмерного принтера.

«Новый мост весьма невелик. Но он был построен при помощи трехмерного принтера, что делает его уникальным и единственным таким в мире на сегодняшний день» — рассказывает Тео Сэлет (Theo Salet), представитель Технологического университета Эйндховена (Eindhoven University of Technology), — «Одним из преимуществ технологии строительной трехмерной печати является то, что трехмерный принтер укладывает бетон только в необходимых для этого местах. В результате расходуется меньшее количество строительных материалов, чем при традиционном методе, когда обычный бетон заливается в предварительно подготовленные деревянные формы (опалубку)».

Перед сдачей сооружения в эксплуатацию, мост с 8-метровыми пролетами был проверен на безопасность специалистами строительной компании BAM Infra. Несмотря на то, что мост предназначен исключительно для движения по нему велосипедистов, его конструкция способна выдержать вес грузовика, нагруженного двумя тоннами груза.

«Сейчас мы смотрим на будущее строительных технологий» — рассказывает Маринус Шиммель (Marinus Schimmel), руководитель компании BAM Infra, — «Мы уже давно ищем новые методы и подходы, которые позволят возводить объекты городской инфраструктуры с меньшими затратами и с большей скоростью. И в данном случае мы получили убедительные доказательства того, что для трехмерной печати требуется меньшее количество строительных материалов, человеческих ресурсов, а при ее использовании практически не получается никаких отходов».

Отметим, что мост в Гемерте является не первым мостом, строительство которого ведется в Голландии при помощи технологий трехмерной печати. Кроме этого, голландская компания MX3D «печатает» сейчас мост из нержавеющей стали в Амстердаме. В настоящее время работы завершены более чем на треть, завершение процесса печати ожидается к марту следующего года, а к июню планируется сдача этого моста, соединяющего берега Амстердамского канала.

Будущее строительных технологий: архитектурные проекты, основанные на 3D-печати

С тех пор, как в 2016 году в Испании был открыт первый пешеходный мост, сделанный при помощи 3D-принтера, интерес к этому виду строительства все возрастает. В январе 2019 года в Шанхае был открыт самый длинный в мире бетонный мост, который также был… напечатан. Все больше стартапов открывают собственные проекты по изготовлению «быстрых» домов, которые не требуют ни рабочей силы, ни специальных приспособлений.

Примеры 3D-печати в реальной жизни

Еще совсем недавно люди рассматривали принтеры, печатающие трехмерные изображения, исключительно как прихоть. С помощью них можно было сделать карманную фигурку Йоды, но оказалось, что возможностей у этой технологии гораздо больше. Взять хотя бы способность таких принтеров печатать незаменимые детали для высокотехнологичных устройств при минимальных затратах. А теперь, оказывается, с помощью них можно даже строить дома.

Вскоре в Амстердаме должен открыться первый стальной мост, который будет пересекать канал. Он полностью был построен при помощи 3D-принтера. В голландском городе Эйндховен можно арендовать один из пяти домиков, детали которых тоже были напечатаны.

Технология печати

Конечно же, такая печать не имеет ничего общего с обычной. Чаще всего принтеры для строительства мало походят на своих предшественников. Огромные устройства, занимающие целые залы, оказываются способны печатать не только мелкие детали, но и стены, перекрытия и крыши. Для таких машин используются разные материалы. В 2015 году группа инженеров британского Университета Лафборо создала уникальный цементный состав, позволяющий печатать изделия любых форм. Теперь полет архитектурной мысли не может ограничить ничто, кроме стоимости оборудования и материалов.

Фантазия в реальности

В последнее время многие архитекторы создают странные и даже немного пугающие проекты, которые, казалось бы, достаточно сложно исполнить с помощью привычных нам материалов. Но некоторые эксперты считают, что подобные прототипы могут предвещать серьезные изменения в строительном секторе.

Мэтью Фриде, который возглавляет трехмерную типографию морской пехоты США, уверен, что несмотря на всю консервативность рынка, вскоре люди начнут более активно внедрять эти технологии в свою повседневную жизнь.

При обычном строительстве мостов квалифицированные рабочие смешивают бетон и заливают его в специальные формы, где тот и застывает. Крупномасштабные 3D-принтеры, напротив, откачивают быстросхватывающуюся бетонную суспензию из сопла в кран, который быстро движется по линиям, созданным компьютером, для создания цельных структур слой за слоем. Получается, что вместо того, чтобы создавать новые формы для каждой детали, строители могут повторно использовать один принтер для создания различных проектов. Таким образом работа может пойти значительно быстрее, а строительство будет требовать использования меньшей рабочей силы и материалов.

Использование в военной сфере

Естественно, первыми, кто заинтересовался в новой технологии, стали военные. Именно морские пехотинца создали первый трехмерный мост в США: 32-футовая переправа в калифорнийском лагере Фриделла показала, что трехмерное строительство может быть выгодно не только обычным людям, но и государству. Всего лишь один принтер может производить мосты, здания, стены и резервуары для хранения воды — словом все, что может потребоваться войскам. Поэтому морские пехотинцы не остановились на достигнутом и напечатали бетонные казармы, рассчитанные на 8 солдат.

Помимо обеспечения большей гибкости, новый вариант строительства позволяет сократить расходы и трудозатраты. Фриде говорит, что ингредиенты для изготовления бетона стоят дешево, и солдаты смогут смешивать их на месте. Фактически, единственная крупная статья расходов — это покупка дорогостоящего оборудования. Но после этого трехмерный принтер сможет работать с минимальным контролем со стороны человека. «Наша конечная цель заключается в том, чтобы для активации устройства нужно было только нажать кнопку «печать», а со всем остальным справлялась бы сама машина», — говорит Фриделл.

Возможное влияние на стоимость жилья

Некоторые склонны считать, что новые технологии в строительстве будут способны изменить ситуацию на рынке доступного жилья. Компания-разработчик из Остина недавно представила публике 3D-принтер, который, по утверждению компании, может построить полноценный семейный дом площадью 200 квадратных метров за три дня. При этом стоимость такого здания будет в два раза меньше обычной. Icon сообщает, что планирует построить целые поселки с доступным жильем в Латинской Америке. «Идея, что мы можем использовать 3D-принтеры для подобных целей, захватывает. Полагаю, что подобные технологии также могут потребоваться и в различных гуманитарных миссиях», — говорит Фриделл.

Экономия и доступность

Использование трехмерных принтеров в жилищном строительстве поможет сэкономить людям время, уменьшить трудозатраты и количество строительных материалов. Кроме того, с помощью этих устройств можно будет воплотить в жизнь самые невероятные задумки, которые невозможно создать только традиционными методами. Например, извилистые стены казарм в США оказались в три раза прочнее, чем обычные прямые. Но без помощи принтера воплотить их бы вряд ли удалось.

Несмотря на все минусы, количество архитектурных проектов, основанных на трехмерной печати, за последние годы выросло в несколько раз. Рост интереса отчасти является следствием развития новых технологий. На данный момент трехмерная печать используется в отдаленных и труднодоступных местах, а также для постройки разнообразных туристических объектов. Люди, узнав что им предстоит жить в доме, который построен с помощью принтера, охотнее снимают номера. Но в российских условиях в ближайшее время 3D-печать вряд ли сможет применяться из-за низких температур.

Будущее трехмерных принтеров

Однако эта технология все еще очень молода, и ей нужно развиться для того, чтобы ей могло воспользоваться как можно большее число людей. По словам Скайлара Тиббитса, архитектора из Массачусетского института, даже в ближайшие несколько десятков лет вы не сможете просто взять и напечатать небоскреб, всего лишь нажав на кнопку. Принтеры, которые работают в таком масштабе, пока что медленные и дорогие. И пока они способны производить только один тип материалов за раз, поэтому строителям все равно приходится вручную объединять окна, стены и проводку.

По словам Тиббитса, строительная индустрия, вероятно, будет использовать трехмерную печать для производства модульных компонентов. Также, вполне вероятно, к услугам 3D-принтеров будут прибегать дизайнеры, чтобы воплотить свои нестандартные проекты. Но в ближайшее время вряд ли стоит ожидать, что люди повсеместно будут строить дома, арендуя трехмерные устройства на несколько дней. Впрочем, кто знает!

Голландцы создали мост, распечатанный на 3D-принтере

Мосты наводят

В Голландии открыли мост, который полностью сделан из бетона, напечатанного с помощью 3D-принтера, что делает конструкцию уникальной и единственной в мире. Созданием моста занималась группа исследователей из Технического университета Эйндховена.

Длина конструкции составила 8 метров, ширина — 3,5 метра. На его постройку ушло 800 слоев бетона. Мост состоит из шести «элементов», каждый из которых был напечатан отдельно, а потом соединен с другими гибким стальным проводом.

Несмотря на то, что пользоваться мостом будут в основном велосипедисты, дизайнеры заявляют, что конструкция сможет вынести вес в 80 грузовых автомобилей.

«Одно из преимуществ «распечатки» моста — меньший расход бетона по сравнению с традиционной технологией, когда для этого заливается форма», — говорится на официальном сайте университета в Эйндховене. Кроме того, сообщается, что бетон из 3D-принтера сохнет быстрее, чем обычный материал.

Ученые также отметили, что эта технология позволят снизить количество отходов и ускорить сроки окончания работ. Как следствие, снижается и стоимость постройки.

Дом за день

Новую технологию 3D-печати активно используют не только в Европе, но и в России. В феврале 2017 года стало известно о возведении небольшого дома при помощи строительного принтера в подмосковном Ступино.

Площадь здания составила 37 квадратных метров, а на возведение стен потребовалось всего 24 часа. При этом конструкция полностью затвердела в течение месяца.

Стоимость необычного дома оценивается в $10 тыс. (около 570 тыс. руб.), но жить в нем пока никто не будет. Вместо этого уникальное здание выступит в качестве экспоната, который смогут посещать люди, заинтересованные в этой технологии.

Космическое агентство NASA тоже увидело потенциал в 3D-строительстве и создало бараки для армии США. По данным организации, такие конструкции можно будет создавать по запросу буквально посреди поля практически в любых условиях.

Согласно отчету, возведение таких 3D-бараков снизит расход строительных материалов в два раза, а применение ручного труда сократится на 62%.

NASA заявило о своих планах применить данную технологию в космосе, чтобы быстро «печатать» запчасти для ракет или даже еду для участников долгосрочных миссий.

Бьется, но пока недолго

Такая перспективная технология 3D-печати постепенно проникает и в медицину, а точнее в трансплантологию и протезирование. В июле 2017 года стало известно о создании швейцарскими учеными мягкого искусственного сердца, которое бьется почти как настоящее при помощи насосного механизма.

3D-принтер позволил исследователям создать сложную внутреннюю структуру сердца, при этом используя мягкий и гибкий материалы. Весь орган является цельным, что избавляет от необходимости подгонять отдельные части.

На текущий момент такое сердце пока нельзя пересаживать, так как материал, используемый при печати, приходит в негодность спустя несколько тысяч ударов — то есть по истечении получаса. Ученые надеются в скором времени улучшить качество материала, увеличив срок его эксплуатации.

В отличие от искусственного 3D-сердца, которое еще требует доработок, в мире уже активно используются протезы конечностей, напечатанные на принтере. Их производство гораздо дешевле традиционных моделей, а кроме того, каждый протез можно легко адаптировать под конкретного пациента.

Пластиковая мода

Быстрой печатью заинтересовались и производители спортивной обуви. Компании создали свои модели кроссовок, распечатанных на 3D-принтере, и позиционируют их как «экологически-дружелюбные», так как при производстве нет никаких отходов.

Кроме спортивной обуви, на 3D-принтере печатают и модельную обувь, например, босоножки. Некоторые ритейлеры предлагают услуги «кастомизации» своей обуви — можно оставить заказ через интернет, выбрав цвет и модель, а после получить свою индивидуальную пару.

Применение 3D печати в строительстве

Оборудование для 3D печати изменило представление о прототипировании и серийном производстве. Аддитивные технологии нашли своё применение в автомобилестроении, авиационной промышленности, изготовлении бытовой техники, одежды и даже выращивании искусственных органов. Сфера строительства не стала исключением – 3D принтеры успешно применяются в процессе возведения малоэтажных зданий.

Индустрия развивалась скачкообразно. Ни фотополимеризация, ни лазерное спекание, ни электронно-лучевая плавка не смогли доказать свою эффективность в области строительства. Но в 2014 году случился прорыв – частные компании, базирующиеся в США и Китае, почти одновременно начали работу над созданием оборудования, объединяющего в себе преимущества экструзии и метода многоструйного моделирования – так появились 3D принтеры для печати бетоном.

Первые образцы использовались для создания малогабаритных архитектурных форм. Современная техника строит жилые дома. Говорить о печати перекрытий в воздухе пока не приходится, а этажность зданий зависит от габаритов машины, – тем не менее, построить жилой дом с межкомнатными перегородками, дверными и оконными проемами, разводкой под прокладку инженерных коммуникаций можно за 24 часа!

Конструкция 3D принтера для строительных работ

Производители не придерживаются единой концепции в процессе сборки устройства для печати строительных элементов: оно может быть мобильным или стационарным, напоминать кран на гусеничном ходу, систему балок и шарниров, брандспойт с сервоприводами. Действительно важно лишь то, на какую высоту, и по какой траектории устройство способно укладывать строительный материал.

Передовые модели комплектуются дополнительной стрелой для обеспечения ускоренной подачи материала и электроподъемниками, чтобы печатать на готовом фундаменте. Толщина нанесения печатной смеси, конфигурация здания, создание многокамерных стен, автоматическое смешивание ингредиентов и подача в экструдер – все детали печати вносятся с помощью специального ПО, а подготовка занимает не дольше 30 минут.

Материалы для 3D строительства

Для возведения прочных, износоустойчивых несущих конструкций используются бетонные смеси с добавками. Наиболее востребованы на рынке следующие «чернила»:

  • чистый бетон;
  • пескобетон;
  • водостойкий гипс – для облицовочных работ;
  • смесь со стеклянным волокном – для печати объемных элементов;
  • с геополимерами из промышленных отходов – для хрупких конструкций;
  • смесь с фиброволоконом – для создания частей продолговатой формы;
  • противоморозная смесь – для работы при отрицательных температурах;
  • с пластификатором – для воссоздания ровной поверхности;
  • с добавлением диатомитовых шариков – для шероховатости;
  • модифицированный гипс – для декоративной печати.

Технология строительства с применением трехмерной печати

Бетон наносится слоями. Чтобы прочность конструкции соответствовала проектным задачам, используется вертикальное и горизонтальное армирование. Горизонтальный армопояс устанавливается между слоями, вертикальный – после затвердевания состава. Арматура фиксируется и заливается бетоном. Существуют принтеры, которые вначале распыляют полеуретан, формируя «камеру», а затем заливают бетон внутрь.

Большинство моделей предназначено для эксплуатации в закрытом помещении. У цехового оборудования есть весомый недостаток – напечатанные элементы надо транспортировать на стройплощадку. Мобильные устройства могут использоваться прямо на строительном участке для печати по фундаменту. Чтобы сохранить характеристики состава сооружается защитный колпак над объектом, в смесь добавляются присадки. Расходы материалов снижаются на 30-70% в сравнении с классической технологией.

Примеры современных 3D «билдеров»

Пионер отрасли – китайская компания WinSun Decoration Design Engineering. Её детище – стационарное устройство длинной 150 метров. Принтер WinSun работает с объектами высотой до шести метров. Для приготовления строительной смеси используются сталь, стекло, бетон, строительный мусор и цемент.

В сравнении с традиционными методами строительства, китайское устройство возводит аналогичное по габаритам и планировке здание на 50% быстрее. Основные статьи экономии: трудозатраты (до 80%) и расход материалов (до 60%). Примеры работы:

В США ведущие позиции занимает Apis Corp. – использует аппарат для аддитивной печати. В отличие от предшественника, выглядит как компактный кран, который выстраивает здание вокруг себя.

Печатает смесью на основе бетона. После завершения работ устройство разбирается либо извлекается с помощью грузоподъемного оборудования.

Производитель утверждает, что его разработка экономит до 70%. Испытания показали, что себестоимость создания квадратного метра – 220$. 3D принтер Apis Corp. в работе:

Как используются машины для печати бетоном

В ОАЭ строится город, предназначенный для тренировки космонавтов в условиях, приближенных к реальности. Перед тем, как будущие колонизаторы отправятся осваивать Марс, им предстоит построить колонию на Земле. Проект называется Mars Science City. Стены хозяйственных построек возведут из песка с помощью 3D принтера.

Тем временем, NASA совместно с армией США и компанией Caterpillar работают над технологией быстрого возведения экспедиционных конструкций из подготовленной смеси и случайных подручных материалов для строительства казарм, баррикад, барьеров, мостов, заградительных препятствий, барьеров.

В Амстердаме (Нидерланды) установили первый в мире железобетонный мост, сделанный с помощью объемной печати. Мост длиной 8 метров состоит из 800 слоев армированного бетона, способен выдержать вес 40 большегрузов.

Аналогичный проект воплотили в жизнь в Испании. Мост сделан из железобетона. Длина конструкции – 12 метров. Инженеры работали над проектом 15 лет.

В Голландии также напечатали оригинальные зоны отдыха для обустройства общественного пространства. Проект получил название Urban Cabin. «Кабины» сделаны из биопластика.

Apis Corp. напечатали жилой дом за 24 часа. Площадь жилья – 38 метров 2 . Стоимость строительных работ составила чуть больше десяти тысяч долларов.

HuaShang Tengda за 45 дней напечатали особняк, площадью 400 квадратных метров. На производство несущих конструкций было затрачено 20 тонн бетона C30, из которого сделали несъемную опалубку толщиной 250 мм. Сейсмические испытания доказали, что здание способно выдержать землетрясение силой восемь баллов по шкале Рихтера.

WinSun не отстает от конкурентов. Жилой комплекс площадью 1100 квадратных метров:

В Шанхае построили самый длинный в мире бетонный мост, распечатанный на 3D-принтере

ШАНХАЙ, 25 декабря. /ТАСС/. Самый длинный в мире распечатанный на 3D-принтере бетонный мост появился в одном из инновационных парков Шанхая в городском районе Баошань. Как сообщило во вторник издание «Чжэцзян жибао», первые пешеходы смогли перейти по мосту, перекинутому через небольшой канал в парке.

Biggest 3D printed bridge has been launched in Shanghai now pic.twitter.com/25UuhHJg2a

— Best of Aliexpress and China (@coolstuffcheap) December 24, 2018

Косметические работы на мосту пока продолжаются и будут завершены в ближайшее время. Сооружение спроектировано Строительным институтом при университете Цинхуа и инновационным парком «Залив мудрости» в Шанхае, где и расположен мост. Общая длина дугообразной конструкции составляет 14,1 метра, а ширина — 4 метра. Сообщается, что он является современной копией моста Чжаочжоу в центральной провинции Хэбэй, история которого насчитывает около 1,4 тыс. лет.

В настоящее время, указывает издание, в мире существует еще два напечатанных на 3D-принтере действующих бетонных моста. Один расположен в Нидерландах (длина 8 метров, ширина — 3,5 метра), а другой — в Испании. Длина второго — 12 метров, а ширина 1,75 метра.

Инновационные мосты в Шанхае

В конце ноября сообщалось о том, что в ближайшее время в Шанхае появится распечатанный на огромном 3D-принтере мост из инженерного пластика. Созданный всего за 35 дней 15-метровый мост S-образной формы будет переброшен через реку в одном из инновационных парков района Путо и станет первым подобным сооружением в Китае, открытым для пешеходов.

Конструкции еще предстоит пройти серию испытаний и проверок на прочность и безопасность перед тем, как на нее начнут запускать людей. Мост выполнен из материала ASA — инженерного пластика с добавлением стекловолокна для усиления конструкции. В процессе производства принтер смешивает материалы, сжимает их и распечатывает элементы моста слой за слоем. На печать 4-мм слоя мостовой конструкции уходит около восьми часов.

Каждый квадратный метр моста способен выдержать около 250 кг нагрузки. Предусмотренный производителем срок эксплуатации составляет порядка 30 лет. В случае выхода из строя какой-то части сооружения ее можно будет повторно распечатать.

Мост спроектирован и построен компанией Shanghai Mechanized Construction. Применявшаяся при его производстве технология позволяет заметно ускорить процесс строительства и уменьшить объем остающихся после этого отходов. 3D-печать, широко применяющаяся в настоящее время в медицине, автомобилестроении и других областях, все чаще находит применение и в архитектуре. Она позволяет создавать более сложные по форме конструкции, снизить стоимость строительства и уменьшить наносимый в процессе производства вред для экологии.

В июле 2017 года университет Тунцзи в Шанхае представил первые два напечатанных на 3D-принтере моста в Китае. Оба макета были установлены на территории Школы архитектуры и городского планирования университета, но пешеходов на них не пускают. Мосты с пролетами 4 и 11 метров работают в демонстрационном режиме. С того времени Shanghai Mechanized Construction построила еще несколько макетов также лишь для демонстрации соответствующих технологий.

В Китае открыли самый длинный в мире 3D-печатный бетонный мост

В Шанхае (Китай) открыли самый длинный в мире бетонный мост, напечатанный при помощи 3D-принтера.

Об этом сообщает американский телеканал CNN.

Мост был создан командой Пекинской школы архитектуры Университета Цинхуа. Архитекторов вдохновил старейший в стране мост Аньцзи, который был построен между 589 и 618 годами в провинции Хэбэй на севере Китая. Уже в древности Аньцзи считали шедевром инженерной техники.

Созданный полностью при помощи 3D-печати пешеходный мост длиной более 26 м был открыт в инновационном парке “Залив мудрости” района Баошань.

Он был создан за 450 часов. Конструкция состоит из 44 бетонных блоков, которые изготовлены методом 3D-печати. Боковые части были созданы из 68 отдельных бетонных плит.

Перед началом строительства была создана уменьшенная модель моста для проверки надежности конструкции.

В итоге мост был напечатан по частям с использованием двух промышленных манипуляторов и технологии, разработанной профессором Сюй Вейгуо.

Стоит отметить, что первый в мире бетонный мост, построенный при помощи 3D-принтера, был открыт в Нидерландах в 2017 году. Он состоит из 800 слоев и достигает в длину 8 метров.

В октябре прошлого года президент Китая Си Цзиньпин официально открыл самый длинный в мире морской мост Гонконг – Чжухай – Макао, спустя девять лет после начала строительства.

Подписывайтесь на #Буквы в Telegram и Facebook и читайте самые важные и свежие новости первыми!

Ссылка на основную публикацию