Печать домов на 3d принтере

Первое место в списке по праву занимает шанхайская компания Shanghai WinSun Decoration Design Engineering Co.

Китайский строительный 3D-принтер WinSun — это солидное сооружение — 150 метров длиной, 10 метров шириной и более 6 метров высотой. WinSun способен всего за несколько часов напечатать здание высотой до 6 метров.

Для печати зданий принтер WinSun использует смесь из строительных отходов, включающих стекло, сталь и цемент.

Постепенно технология была усовершенствована, и компания изготовила для выставки в промышленном парке в китайской провинции Цзянсу несколько разнотипных зданий, самое высокое из которых насчитывало пять этажей.

Цена этих домов, начиналась от £100.000 (от 7 млн руб). Во время и после выставки компания получила несколько сотен заказов, в том числе от правительства Египта.

• Возведение зданий с помощью WinSun обходится примерно на 50% дешевле, чем при использовании классических методов строительства, экономия материала достигает 60%, экономия трудозатрат — 80%! 
• 
• 5-этажный дом, напечатанный принтером WinSun в Шанхае.  

Заказы на аренду принтеров WinSun сейчас поступают из самых разных стран — только Саудовская Аравия возьмет в лизинг 100 принтеров с планами напечатать 1.5 млн домов. Есть договоренности и с Объединенными Арабскими Эмиратами. В 2016 году здесь было сооружено строение из элементов, напечатанных в Китае на принтере WinSun

Площадь строения — 240 кв.м. 

Apis Cor, США

В декабре 2016 года в Ступино Московской области был осуществлен совместный проект американского стартапа Apis Cor и шести российских компаний. С помощью разработанного компанией Apis Cor 3D-принтера был напечатан жилой дом. Российские компании взяли на себя его отделку и обустройство.

Печать самонесущих стен, перегородок и ограждающих конструкций здания заняла 24 часа. После завершения печати принтер извлекли краном-манипулятором. Площадь здания составила 38 кв. м, оно напечатано с помощью аддитивной технологии, слой за слоем.

Стоит упомянуть, что впервые в российской строительной практике дом печатался как единое целое, а не собирался из отпечатанных панелей.

Чтобы продемонстрировать гибкие возможности оборудования, была выбрана сравнительно сложная форма дома, а строительство велось в самое холодное время года.

Оборудование для печати выдерживает морозы до -35 градусов, но применение бетонной смеси для печати возможно только при температурах не ниже +5 градусов Цельсия, поэтому строительство велось под тентом, где поддерживался необходимый температурный режим. 

1. 
2. Принтер по-конструкции миниатюрный башенный кран, он способен печатать находясь как снаружи, так и внутри здания.
3. 

Небольшие габариты принтера позволяют не создают проблем с транспортировкой, он не требует длительной подготовки к работе. Одна из функциональностей — встроенная система автоматического выравнивания по горизонту и система стабилизации.

Стоимость строительства отпечатанного дома «под ключ» составила 593 568 рублей, или примерно 16 тысяч рублей за квадратный метр. Если бы форма здания была прямоугольной, стоимость за метр снизилась бы до 13 тысяч рублей.

Инженером-разработчиком оборудования, CEO и основателем компании Apis Cor является уроженец России, Никита Дмитриевич Чен-Юн-Тай.

Преимущества 3Dпринтера Apis Cor:

• Автоматическая система смешивания и подачи смеси.
• На установку принтера и его настройку перед работой требуется 30 мин. Предварительная подготовка площадки не нужна. Производство безотходное, на стройплощадке не остается никакого мусора.
• Свободный выбор толщины и конфигурации стен.
• Дом лучше держит тепло из-за воздушной прослойки в многокамерных стенах.
• За счет специальных добавок в бетонную смесь на дом не влияют погодные условия.
• Стоимость дома меньше, чем его аналога, создаваемого из бетона по традиционным технологиям.
• Стены можно дополнительно утеплять любыми подходящими для этого материалами.

Технические характеристики:

• Собственное программное обеспечение
• Для контроля работы и подачи материала требуется 2 человека
• Зона печати – 132 кв. м
• Материал для печати — фибробетон, или геополимер
• Габариты принтера — 4 × 1,6 × 1,5 м.
• Вес — 2 т
• Потребление энергии – 8 кВт*ч 
• Максимальная высота подъема с одной точки — 3100 мм
• Производительность — 100 кв.м полезной площади в сутки
• Рабочая скорость движения   —  1–10 м/мин
• Скорость холостого хода X/ Y — 20.000 мм/мин
• Точность позиционирования — ±0,5 мм
• Точность повторного позиционирования — 0,1–0,2 мм
• Привод по осям X / Y / Z — Сервопривод
• Линейные направляющие по осям X / Y — Прецизионные профильные
• Точность по оси Z — 0,1-0,2 мм
• Автоматическая стабилизация по горизонту — высокоточный инклинометр 0.0001 градус
• Реверсные выключатели — бесконтактные на всех осях
• Отслеживание местоположения печатающей головки в пространстве — гироскоп и лазерный дальномер
• Стабилизация в пространстве  — ПИД регулятор

Презентация компании, .PDF 

ProTo R 3Dp и RC 3Dp, CyBe Additive Industries, Нидерланды

В Нидерландах разработан 3D-принтер-манипулятор для строительства ProTo R 3Dp.

Он умеет строить различные конструкции произвольной формы из специального бетона. Разработчики —  компания CyBe Additive Industries.

Прототип устройства имеет радиус действия 3,15 м и способен выдавливать цемент со скоростью 200 мм/сек. Диаметр печатающей головки — 30 мм, толщина каждого слоя цемента составляет 30 мм.

К устройству можно присоединить несколько экструзионных головок, и тогда скорость печати может быть увеличена до 4000 мм/сек.

В настоящее время ведётся разработка подающего механизма, способного уменьшить толщину слоя до 5 мм.

Разработчики утверждают, что с помощью R 3Dp трудозатраты и отходы на строительство могут быть уменьшены. Кроме того, затраченное на возведение постройки время будет снижено до 80% благодаря объединению проектирования, разработки и производства в единую систему.

Интерес представляет не столько сам строительный 3D-принтер, сколько используемый им для печати материал— бетонный раствор CyBe MORTAR, также разработанный CyBe Additive Industries в сотрудничестве со своим партнером.

По словам разработчиков, при использовании данного бетона в атмосферу выбрасывается на 32% меньше углекислого газа, по сравнению с обычным бетоном, что делает материал более экологически чистым. Кроме того, бетон CyBe полностью подлежит вторичной переработке.

С помощью R 3Dp возможно создание опалубки, стен, полов и многого другого.

Сейчас компания занимается разработкой мобильного варианта 3D-принтера — RC 3Dp на гусеничном ходу. Разработчики предполагают, что с помощью данной модификации станет возможна, помимо прочего, печать высоких стен (до 4,5 м) и напорных канализационных труб.

Технические характеристики:

• Программное обеспечение CyBe ARTISAN,  CyBe CHYSEL
• Материал CyBe MORTAR
• Диапазон — 2750 мм
• Скорость печати — 200 мм/с
• Расход бетона приблизительно — 1,5 кг/м / 40мм.
• Количество осей — 6 
• Сеть — локальная сеть
• Сертификаты — наличие сертификата CE
• Сервис — полный сервис и образовательная поддержка. Удаленная помощь
• Для контроля работы и подачи материала требуется 2 человека 

Что включено в комплект:

• Аппаратный манипулятор
• Система смесительных насосов
• Блок управления с интерфейсом

В Нидерландах с использованием решения CyBe Construction планируют соорудить небольшой конференц-центр сложной формы площадью 90 кв. м. Печать должна завершиться в июле 2017 года. 

Batiprint3D, Франция

Университет Нанта (University of Nantes) совместно с Nantes Digital Sciences Laboratory (LS2N) разрабатывает проект печати домов на 3D принтере, известный как Yhnova.

Для проекта будет использоваться разработанный университетом метод Batiprint3D – 3D печать «изнутри». Два слоя полиуретана распыляются послойно в качестве ограждающих конструкции, а затем между ними заливается бетон.

Получившаяся конструкция представляет собой инверсный вариант традиционной стены. 

Проект Yhnova представляет собой строительство 5-комнатного социального жилья с дугообразными стенами и скругленными углами, спроектированного архитектурной фирмой TICA. По словам разработчиков, Batiprint3D сократит время строительства, улучшит теплоизоляцию и снизит эксплуатационные расходы на строительство. Здание полностью сертифицировано.

Роботизированная рука Batiprint3D может печатать структуры высотой до 7 метров, а площадь планируемого дома — 95 кв. м.

Строительство дома в Нанте начнется в сентябре 2017 года. В случае успеха появится новый способ создания доступного социального жилья, которое можно быстро возвести на месте.

Проект является частью программы исследований и разработок под руководством Bouygues Construction. Компания Bouygues Construction поддерживает этот проект, предоставляя экспертные знания и логистику.

DCP, MIT, США

Разработкой поделилась и команда исследователей из Массачусетского технологического института (MIT). Чтобы доказать, что их прототип мобильного 3D-принтера Digital Construction Platform (DCP) эффективно работает, команда построила с его помощью круглую стену высотой 3,6 метра и диаметром 15 метров.

Стена возведена из быстро затвердевающей монтажной пены за 13 часов. 

DCP представляет собой большой гидравлический кран с на гусеничном ходу. Кран обладает четырьмя степенями свободы.

На его конце находится однопальцевый манипулятор с шестью степенями свободы, который при необходимости может быть заменен на ряд различных инструментов, включая пенопластовые и термопластичные экструдеры, сварочный аппарат, водяной шланг или ковш. По словам разработчиков DCP может работать с бетоном, льдом, грунтом и пенополиуретаном.

Вместо того, чтобы полагаться на ископаемые виды топлива, 36750-ти килограммовая система работает на солнечных панелях и аккумуляторных батареях.

По мнению разработчиков, такое устройство делает DCP идеально подходящим для любых строительных проектов. Устройство работает в комбинации с некоторыми другими программами 3D-печати MIT, например, с программным обеспечением Foundry и с сохраняющими свою форму материалами.

Разработчики утверждают, что для печати можно будет использовать также разнообразные биоматериалы — например, сено. Однако, DCP еще не готов работать на реальных строительных площадках.

Команда хочет прежде оборудовать свою систему датчиками приближения, которые повысят безопасность пользования системой, предотвратив возможность столкновений гигантского движущегося манипулятора с людьми или какими-либо предметами на стройплощадке.

BetAbram P1, P2 и P3, Словения

Словенская компания BetAbram занимается разработкой 3D-принтеров для строительства с 2012 года. На данный момент модельный ряд продукции ограничен тремя моделями – P1, P2 и P3.

Представители компании утверждают, что принтер BetAbram P1 способен напечатать бетонное здание без опалубки площадью 144 кв. м.

Модель P3:

• Габариты — 6 x 3 x 2,5 м
• Вес — 250 кг
• Потребляемая мощность — 3 кВт

Модель P2:

• Габариты — 12 x 6 x 2,5 м
• Вес — 400 кг
• Потребляемая мощность — 4 кВт

Модель P1:

• Габариты — 18 х 9 х 2,5 м
• Вес — 520 кг
• Потребляемая мощность — 4 кВт

Стоимость модели Р3 составит около €12000, в то время как модель Р1 будет продаваться по цене от €20000. Процесс производства одного принтера требует около двух месяцев.

+  

Темой 3D-принтеров для строительства занимается намного больше компаний, нежели перечисленные выше. Например, с 2012 года печатью замков на 3D принтере Stroybot2 занимается и Андрей Руденко.

Его 3D-принтер способен наносить слои цемента высотой 10 мм и толщиной 30 мм. По сравнению с другими «цементными» 3D-принтерами высок уровень аккуратности и точности печати.

Материалом для принтера служит цементный раствор, то есть смесь цемента с песком и некоторые присадки и другие добавки в определенных пропорциях. 

• Пример работы 3D-принтера Stroybot2 г-на Руденко
• В ролике ниже Stroybot2 печатает макет дома на Филиппинах. 

В планах Андрея Руденко — 3D-печать замка Дракулы (на самом деле князь Дракула не жил в румынском замке Бран, но это уже другая история). Если получится собрать деньги на проект, то полномасштабная реплика замка появится в США, в штате Вашингтон. Принтер г-на Руденко обеспечивает возможность добавления слоев шириной от 30 мм и высотой от 10 мм, что дает высокую точность конструкции. 

Екатеринбургский цементный завод в 2016 году приступил к печати двухэтажной реплики башни Винтерфелла из известного сериала «Игра престолов». Головка 3D-принтера закреплена на роботизированном манипуляторе. Принтер может печатать сооружения размерами 8 х 8 х 4 м. Не знаю, что сталось с этим проектом. 

Также модульные, экологичные, напечатанные на 3D-принтере жилые дома предлагает украинская компания PassivDom. По словам представителей компании, выполненные «под ключ» дома можно распечатать за 8 часов, а их стоимость равняется $32000. 

+

+ +

Источник: http://robotrends.ru/pub/1718/top-6-stroitelnyh-printerov-dlya-3d-pechati-domov

Печать домов на 3D принтере

• Сегодня сложно сказать, кто первым додумался попробовать напечатать на 3D принтере жилой дом, но уже сейчас понятно, что в недалеком будущем технология трехмерной печати станет неотъемлемой частью строительного дела.
• В начале двухтысячных годов сразу несколько независимых друг от друга групп ученых начали исследования в области применения технологии 3D печати в строительстве.
• 

Инженеры из Китая, США, Великобритании и Нидерландов усердно трудились, не покладая рук. Вполне возможно, что через пару лет каждый желающий сможет купить 3d принтер для строительства домов на розничном рынке. Пока это всего лишь догадки.

Давайте остановимся подробнее на уже достигнутых результатах.

Дом на 3d принтере – миф или реальность?

Группе инженеров британского Университета Лафборо, работающих под руководством доктора Сунгву Лима, удалось создать уникальный цементный состав, позволяющий печатать изделия любых форм: выпуклые, краеугольные, изогнутые, кубические.

Исследователи отказались от применения технологии лазерного спекания и цифровой обработки светом. Вместо этого они вернулись к истокам 3D печати в лице несколько видоизмененной технологии послойного наплавления.

Усовершенствованная цементная формула укладывается методом экструдирования, что позволяет значительно упростить строительные работы, так как исключается необходимость в опалубке. Готовые бетонные фигуры легко поддаются корректировке и отделочным работам.

Эксперименты британских инженеров не прошли бесследно. Их идея вызвала живой интерес ученых из Южно-Калифорнийского университета. Они предложили использовать огромные машины для 3D-печати непосредственно на строительных площадках.

На данный момент в патентное бюро США был направлен проект под названием Contour Crafting, на основе которого планируется собрать огромный принтер, который сможет печатать дома в сборе: не только несущие стены, но и проводку вместе с сантехникой.

Компании, опередившие время

В шанхайской компании Shanghai WinSun Decoration Design Engineering Co не стали дожидаться, пока американские конструкторы соберут футуристическую машину. Вместо этого предприимчивые инженеры собрали собственный 3D-принтер WinSun, поразивший мировую общественность в первую очередь своими размерами.

Аппарат 150 метров длиной и 10 метров шириной способен всего за несколько часов напечатать здание высотой до 6 метров. 3d строительный принтер WinSun в качестве «чернил» использует цемент, усиленный стекловолокном.

Компания уже применила свое изобретение на практике. Пока речь идет про недорогое, несложное одноэтажное жилье, однако в Shanghai WinSun переполнены энтузиазмом. Тестовые образцы обошлись предприятию на 50% дешевле, чем при использовании классических методов строительства.

Справедливости ради, стоит заметить, что опытные образцы домов, несущие стены которых напечатаны с помощью принтера, появились не только в Шанхае. В США активно развивается частный проект по строительству жилых конструкций. Руководит ним молодой и амбиционный инженер Андрей Руденко.

1. В отличие от остальных, Андрей планирует создать принтер, который сможет печатать дома не только на подготовленной строительной площадке, но и на холмистой местности. Автор проекта уже добился значительных результатов в своих начинаниях, о чем свидетельствует данное видео:
2. Пока работа над основным проектом находится в самом разгаре, Руденко решил продемонстрировать общественности, на что способен принтер, собранный по его технологии.
3. В результате в Миннесоте появился небольшой импровизированный замок, доказывающий, что идеи Андрея имеют право на реализацию:
4. 

Дом, напечатанный на 3d принтере по доступной цене

Словенская компания BetAbram занялась серийным производством строительных принтеров. На данный момент модельный ряд продукции словенского производителя ограничен тремя моделям – P1, P2 и P3.

Стоимость бюджетной модели составит «всего» 12000 евро, в то время как флагманы линейки будут продаваться по цене от 20000 евро. Учитывая, что аппарат может печатать несущие конструкции, его стоимость полностью себя оправдывает. Но что более важно, окупает себя с лихвой.

В компании утверждают, что принтер BetAbram P1 способен напечатать бетонное здание без опалубки объемом 144 квадратных метра. Примечательно, что высота аппарата составляет чуть больше двух метров.

Специальная платформа, водруженная на регулируемые по высоте рельсы, оперативно поднимает экструдер по оси Z, в то время как размеры осей X и Y ограничены (например, для принтера P3 16 х 9 метров).

А как же насчет внутренних стен? Все, описанные выше технологии и изобретения ориентированы на строительство внешних конструкций. Но на рынке трехмерной печати нашлись компании, которые всерьез задумались над обустройством жилого пространства изнутри.

К примеру, Emerging Objects изобрели соляной полимер для печати межкомнатных перегородок, изящно зондирующих помещение. Соединив воедино строительный клей и соль, добытую в пруду Редвуд-сити, изобретатели получили недорогой, легкий, водостойкий, полупрозрачный материал.

Первым проектом Emerging Objects стал 3D-печатный дом под кодовым названием 1.0. Стены в комнатах целиком и полностью печатаются из новоизобретенного материала Saltygloo. В результате получается очень красивый, изящный и достаточно прочный дом, который станет украшением любой курортной зоны.

Рональд Раэль решил не останавливаться на достигнутом. Недавно функционер, возглавляющий Emerging Objects, сообщил, что планирует возвести дом из современных 3D-печатных материалов.

Внутренние стены, как уже говорилось, будут сделаны из Saltygloo, а наружные напечатают из Picoroco – запатентованных чернил, являющих собой цементный полимер. Стоит отметить, что все строительные элементы печатаются на промышленном оборудовании.

3d принтер и строительство домов, как взаимодополняющие элементы

В Нидерландах решили пойти немного другим путем. Исследователи, представляющие лабораторию Sabin Design при Корнельском университете, решили, что современная промышленность не готова к печати домов целиком. Вместо этого они сосредоточили свои усилия на печати керамических кирпичей.

Ученые решили обойти традиционные трудоемкие методы строительных работ, заменив шлакоблоки, цементный раствор и физический труд с помощью изделия под названием PolyBricks.

Специалисты из Sabin Design решили отказаться от традиционных клеящих составов. Кирпичи Polybrick создавались с учетом классических столярных технологий, применяющихся строителями для скрепления между собой деревянных изделий. Другими словами, кирпичные блоки проектируются таким образом, чтобы сила тяжести соединяла между собой все детали конструкции.

Для изготовления несущих блоков использовался современный порошковый 3D-принтер ZCorp 510, который полностью оправдал свою функциональность и продемонстрировал высокое качество печати.

В итоге

Армия – двигатель современного прогресса. По крайней мере, так считают многие уважаемые ученые. Как известно, большинство уникальных технологий, которые появились в нашей жизни, были подарены «гражданским» предприятиями оборонной промышленности.

3D строительство – это тот редкий случай, когда предприятия оборонной промышленности заинтересовались исконно гражданскими разработками для военных целей.

ВМС США всерьез заинтересовались методами печати бетоном. Национальный научный фонд США при поддержке оборонных ведомств решили финансировать разработки компании Contour Crafting.

Источник: https://make-3d.ru/articles/3d-printer-dlya-pechati-domov/

Российская компания построила жилой дом с помощью 3D-принтера за 24 часа

Раз уж в наши дни мы практически все можем напечатать на 3D-принтере, то почему бы не строить дома таким образом? Да еще и всего лишь за сутки. Российская компания Apis Cor возвела в Подмосковье дом площадью 37 квадратных метров за один день при помощи строительного 3D-принтера собственной разработки.

Основные элементы дома — стены, перегородки и обшивка — были напечатаны строительной смесью. Окна и мебель добавили после. В общей сложности на дом было потрачено 10 134 доллара.

(Всего 15 фото + 1 видео)

Источник: apis-cor.com

Возведенный дом состоит из прихожей, ванной комнаты, гостиной и кухни.

По заявлению представителей компании Apis Cor, их дом может простоять до 175 лет.

«Мы хотим изменить общепринятое мнение, что строительство не может быть быстрым, экологичным, эффективным и надежным», — рассказал основатель компании Никита Чен-Юн-Тай.

«Наша цель — стать крупнейшей международной строительной компанией и решать любые проблемы, связанные с жильем, по всему миру».

Считается, что Apis Cor — первая компания, разработавшая мобильный 3D-принтер, который может печатать целые здания на месте.

На сайте компании перечислены преимущества отпечатанного на 3D-принтере дома.

В доме ровные потолки и стены — можно сразу красить.

Никакого мусора на стройплощадке.

Свободный выбор толщины и конфигурации стен.

Дом лучше держит тепло из-за воздушной прослойки в многокамерных стенах.

На дом не влияют погодные условия за счет специальных добавок в бетонную смесь.

Стоимость дома меньше, чем его обычного бетонного аналога.

Стены можно дополнительно утеплять любыми подходящими для этого материалами.

Источник: https://BigPicture.ru/?p=871789

Как ярославский инженер напечатал на принтере дом для своей семьи

Александр Маслов сделал 3D-принтер, умеющий печатать материалы для строительства домов. Начал продавать оборудование в России и Европе. И напечатал на нем стены своего дома. Сегодня трехмерная печать в строительстве — тренд, но все еще вызывает удивление и недоверие. В чем суть этой технологии, кому нужно печатать дома и сколько денег можно так сэкономить на стройке.

Сколько принтеров сделали и выбросили 

Офис «Спецавиа» находится на окраине Ярославля, рядом с лесом, в старой двухэтажке с двором, заваленным ломом и бетонными блоками.

Вряд ли кто-то так представляет себе место работы инновационного стартапа, резидента «Сколково», обладателя гранта от Фонда Бортника.

И сам Маслов — крупный мужчина в клетчатой рубашке — похож на хозяина, скажем, обычной стройфирмы, а не на типичного гика-инноватора, каких много в сфере технологий. Раньше он работал в консервативном бизнесе.

Принтер умеет печатать со скоростью примерно 100 квадратных метров за 100 часов

© Сергей Метелица/ТАСС

— Мы занимались инфраструктурой аэропортов — проектировали и делали подъездные дороги, фундаменты, мачты. Были в аэропорту Пулково? Там есть бело-красная диспетчерская мачта из стекла и пластика — это наша.

Сделали все аэропорты по Енисею, в Ростове-на-Дону, Волгограде, Магадане. Но командировки стали невыносимы. Последняя была в 2014 году — я уехал в мае, а вернулся в сентябре.

Когда приехал домой, два месяца просто сидел на крылечке и думал: чем заняться.

Решил открыть завод по выпуску станков плазменной резки металла — на них делают строительные материалы для зданий. Тогда такие станки были в тренде: производители открывались один за одним. Быстро конкуренция на рынке усилилась, а Маслов задумался: что еще придумать.

— Появился тренд на 3D-печать в строительстве. Даже название прижилось: Construction Objects Printing (СОР) — печать строительных объектов. Китайцы понемногу начали печатать дома. Инженер Андрей Руденко напечатал мини-замок в США.

Мы захотели попробовать — открутили голову от станка плазменной резки и начали печатать разные стройматериалы. Первым продуктом была бетонная лавочка.

Мы так обрадовались, что все получается, что не продумали как ее — полторы тонны — вытаскивать из цеха.

И завертелось. До первого работающего 3D-принтера пришлось собрать, протестировать и выбросить 40 прототипов. Александр Маслов не называет объем инвестиций, но объясняет: «Чтобы сделать 3D-принтер ценой в миллион рублей, нужно вложить в 30 раз больше». Сегодня у фирмы семь разных принтеров.

«Дома печатать, как же!»

Разработчик не собирался сам печатать материалы, а хотел только продавать оборудование. Ту самую лавочку показали застройщикам и предпринимателям, которые обустраивают города. Продавцы лавочек какое-то время были основными покупателями станков.

«Напечатать лавочку — 30 минут. Ее себестоимость — около тысячи рублей. Коммерсанты продают в среднем по 5 тысяч рублей. А одна московская фирма — за 30 тысяч».

Маслов в то же время хотел, чтобы на его станках печатали не только лавочки и клумбы, а дома. Но сперва столкнулся с непониманием.

«Сложно продавать новый продукт. Некоторые смеялись: «Дома печатать, как же!» Я говорил: «Мы продаем принтеры, которые могут печатать элементы для зданий». А меня спрашивали: «И кто у вас уже заказал? Что вы напечатали?» Что я отвечу? Чувствовал себя странно».

Скоро у компании купили принтер для строительства маленького офиса. 

Как поссорились русские и датские инженеры 

«Датчане напечатали здание на русском принтере» — такие новости год назад шли потоком. Это была коробка под офис 50 квадратов — первая большая работа в Западной Европе, созданная на оборудовании ярославцев. Но Маслов вспоминает эти события иначе.

Разработчики Евгений Тарбеев и Александр Маслов показывают купол от маленькой часовни. Его напечатали на 3D-принтере за 30 минут

© Сергей Метелица/ТАСС

«Датский стартап получил грант на разработку технологии в строительстве. Они хотели сами делать принтер, но финны начали их обгонять по срокам. И они купили оборудование у нас, чтобы быстрее спроектировать и напечатать здание. Мы помогли им в пуске-наладке.

Они немного поменяли станок: заменили наш контроллер на английский. Мы договаривались вместе выпускать пресс-релиз в духе «датские и русские разработчики сделали вместе». Вдруг они без нас сообщили прессе: «Мы напечатали офис». Смотрим — на фотографиях в СМИ — принтер без нашего бренда.

Я звоню их руководителю: «Генрих, как так? Зачем наше название оторвали?» Он отвечает что-то вроде «ничего личного, только бизнес». Мы сделали скриншоты, хотели с ними судиться, но потом поняли, что все хорошо вышло: здание напечатали профессионально.

Наши чиновники быстро сообщили в СМИ нашу справедливую версию: «Датчане напечатали дом на русском принтере». Такие новости пошли по лентам во всех странах».

На датских стартаперов Маслов больше не злится. 

Фонтаны в Кишиневе. Плитка в Чехии. Все напечатано

Известность помогла получить новых заказчиков. Ярославцы сейчас продали 80 принтеров. Оборудование работает в Европе, например в Чехии и Болгарии, и странах СНГ: Молдавии, Узбекистане.

«В Кишиневе есть фонтаны, которые напечатали на нашем принтере. Два принтера купила администрация одного района в Чехии.

Там есть предприятие, где перерабатывают строительный мусор и делают на нашем оборудовании из него тротуарную плитку. В Болгарии и в Узбекистане на нашем оборудовании будут печатать материалы для домов».

Маслов говорит, что можно напечатать почти все что угодно, и ведет нас в цех — показать, как работает принтер.

Маленькая коробка на стене — это «мозг» машины. Инженер рисует в программе, например в графическом редакторе, 3D-модель будущего сооружения. Загружает эти данные в «мозг». Дальше действует исполнитель — портальный кран.

На конце крана — насадка, напоминающая кондитерский шприц, из которого выдавливают массу на торт. Кран рисует «восьмерку» — напечатать можно элементы любой формы: круг, квадрат, ромб.

Серая смесь из песка и бетона ровными слоями ложится на подставку. 

Принтер может печатать детали прямо в цехе. Потом их, как кирпичи, грузят в машину и везут на участок. А строитель на месте собирает их, как конструктор Lego, и склеивает с помощью обычных строительных смесей. Но еще можно привезти принтер прямо на участок: он будет рисовать нужный объект на месте. 

Как стартаперы преувеличивают 

В фирме уверяют, что стоит «фильтровать» поток новостей о том, что там и там разработчики сделали 3D-принтер и с его помощью напечатали дом или квартал. Эта технология еще в начале развития.

«Большая часть проектов в этой сфере — прототипы. Они работают в тестовом режиме», — говорит Маслов. Кажется, что будущее с трехмерной печатью наступило повсеместно, потому что о слабых разработках иногда говорят с преувеличением.

Отделка в напечатанных стенах — совершенно обычная

© Сергей Метелица/ТАСС

«Новость была — китайский фермер сделал 3D-принтер и печатает теплицы. Все в восторге! На видео так: у него тележка, а сверху переделанное ведро. Никакой электрики нет. Он сыплет в ведро бетон и таскает тележку по направляющей — льет фундамент. То есть он сам бегает вместо мотора. Ну а что? Печатает! Аддитивная технология».

Стены из камыша есть. А трехмерной печати нет

Еще технологии опережают законодательство. На 3D-принтере можно напечатать стены частного малоэтажного дома — для его оформления не требуется множества экспертиз».

Многоэтажку — нельзя. Многоквартирный дом должен пройти много согласований. Сейчас в России нет строительных стандартов для этой технологии.

«Примитивные технологии — то, что уже не используется, — переложили в новые стандарты: как строительство из камыша. А новые технологии включить труднее. Но мы запустили этот процесс: обсуждаем в комитете при Росстандарте появление нормативов. Думаю, они появятся в конце года».

Будут ли застройщики московских жилых комплексов печатать стены на принтере — это вопрос. Оборудование позволяет экономить, но не фантастические суммы.

«Напечатать элементы стен на 30% дешевле, а экономия на общей стройке — 5–7%.

Добавляет, что спрос возникнет не столько из-за низкой стоимости, сколько из-за возможности сделать креативный дизайн.

Домик для фрилансера

Маслов построил свой дом в тихом пригороде Ярославля. В 300 метрах течет Волга. Он живет здесь с женой и сыном-подростком уже три года. Одноэтажный дом с круглыми углами-колоннами выделяется на фоне однотипных коттеджей из кирпича. Вокруг все знают, что этот дом — необычный: одноклассники сына с удовольствием приходят посмотреть на напечатанные стены.

Новые соседи хотят знать: в какую сумму обошлось строительство и насколько в нем тепло зимой. «Это, по использованию, обычный дом. Материалы, использованные в строительстве — традиционные, только история их появления — другая, — объясняет Маслов. — Высокую теплоемкость мы продумали еще на стадии проектирования. Фасад отделали камнем и штукатуркой.

Внутри оставили одну шероховатую фактурную стену — показывать гостям».

Разработчики долго отказывались строить дома на заказ. Объясняли: «Мы только продаем оборудование». Но недавно передумали: слишком много запросов на стройку.

Александр Маслов живет в доме с женой и сыном-подростком

© Сергей Метелица/ТАСС

Первые дома возведут летом для своих сотрудников, чтобы побольше испытать технологию в жилом строительстве. А потом, считает разработчик, придут клиенты, которым в обычных коттеджных поселках ничего не предлагают.

«Застройщики продают типовые большие дома. А сейчас появились новые потребители: выросшая компьютерная молодежь, разные фрилансеры — они хотят купить маленький дом, 50–60 квадратов. Желтый или красный кирпич — это для них скучно.

Им нужен креатив, чтобы дом выглядел, например, как маленький замок. А напечатать футуристический дом или английский замок на принтере довольно просто», — так Александр представляет потребности нового поколения покупателей жилья.

Стены для такого дома по себестоимости выходят в 50 тысяч рублей, а продавать можно за 200–250 тысяч, конечная цена всей стройки, по его расчетам,  — до миллиона.

«Еще обращаются люди, которые хотят заказать купольные дома. За последний год четыре обращения — это тренд. Принтер может полностью его напечатать». 

Туристы увидят музей 3D-технологий

Летом рядом с офисом и цехом появится музей аддитивных строительных технологий. Инженеры поставят туда станки, разные напечатанные элементы, будут рассказывать историю технологии. В Ярославле много туристов — город включен в Золотое кольцо. 

«Наши разработки вызывают интерес у людей. У меня есть друг — сумасшедший в хорошем смысле слова. Он руководитель строительной фирмы. Водит ко мне домой знакомых и партнеров по бизнесу как в музей.

 Только зайдет во двор, сразу руками размахивает во все стороны и кричит: «Смотри, лавочка напечатана на принтере!», «Тут первый этаж напечатали!» И всем нравится. Мы уже договорились с гидами, что они будут возить в наш музей туристов, — воодушевленно рассказывает Маслов.

— А еще там же откроем учебный центр для новых сотрудников. Зачем нужен музей? Это продвижение наших разработок. Да и на самом деле просто интересно».

Анастасия Степанова

Источник: https://tass.ru/obschestvo/5206214

Архитектура: Печать дома на 3D-принтере — реальность?

3D-печать — одна из самых обсуждаемых технологий последнего десятилетия. Некоторые рассматривают ее как начало третьей промышленной революции, другие больше склонны видеть недостатки.

Так насколько реальна печать домов на 3D-принтере? В этой статье мы поговорим об уровне развития 3D-печати в разных странах и посмотрим на хрупкие павильоны из композитного материала в Китае; бетонные опоры в Италии, вдохновленные классической архитектурой, и «думающие» дома в Германии.

Eva ZimmermannИз архивов: Это одна из статей нашего раздела «самое популярное»

Что такое 3D-печать?Технологию 3D-печати изобрел американский инженер Чак Халл (Chuck Hull). Он запатентовал этот процесс в 1986 году и сначала назвал его стереолитографией. Метод предполагал соединение молекул с помощью лазера для трансформации полимеров в твердые формы.

Первое применение 3D-печать нашла в автомобилестроении — с ее помощью начали делать так называемые «быстрые прототипы». Главное преимущество технологии заключалось в том, что отныне не нужно было отливать формы, что существенно снизило затраты на проектирование.

Кроме того, по сравнению с выпиливанием прототипа из дерева, стало значительно меньше отходов, ведь раньше весь оставшийся материал приходилось утилизировать. В 3D-принтере объекты печатаются послойно, в чем-то повторяя идею струйной печати на бумаге. Только процесс повторяется много раз, а вместо чернил берут более твердый материал.

При небольшом смещении между слоями появляется объем, или, как нынче принято говорить, 3D-эффект.

Материалы в 3D-печати используются разные, от синтетических смол и пластика (чаще всего) до стали и бетона. Сегодня компактные модели 3D-принтеров все чаще появляются в дизайнерских студиях, школах и даже в частных домах.

Eva ZimmermannМасштабное применение 3D-печати в КитаеКитай — страна, где превосходная степень считается признаком прогресса во всех областях жизни. Поэтому нет ничего удивительного в том, что самый большой архитектурный объект, созданный с помощью 3D-принтера, появился именно в этой стране.

Павильон «Вулкан» (на фото) был открыт для посетителей в 2015 году во время Пекинской недели дизайна (Beijing Design Week 2015). Авторами проекта были архитекторы Сюй Фэн (Xu Feng) и Юй Лэй (Yu Lei). Конечно, павильон длиной 8,08 м и высотой 2,88 м был напечатан не за один раз.

На самом деле его собрали из 1023 отдельных частей, каждая из которых была напечатана на 3D-принтере.Хотя это достижение и попало в «Книгу рекордов Гиннеса», оно также показало, что область применения 3D-печати пока еще весьма ограничена.

Eva ZimmermannКак напечатать целый домИ тем не менее в Амстердаме специалисты из компании DUS Architects в настоящий момент слой за слоем печатают дом под названием Canal House. Завершение проекта запланировано на 2017 год.

«В Китае тоже уже печатают целые дома на принтере, — говорит доктор Джейн Барри, доцент лаборатории Spatial Information Architecture Laboratory при Мельбурнском королевском технологическом университете. — Хотя на этом этапе они все еще выглядят сыровато». Она имеет в виду проект компании Winsun, которая уже напечатала несколько бетонных домов в Китае.

Этот проект чаще всего приводят в качестве примера, когда речь заходит о 3D-печати в строительстве. Представители компании заявляют о существенной экономии. Так, по сравнению с традиционным строительством, на печать нового дома требуется на 60% меньше материалов, на 70% меньше времени и на 80% меньше трудозатрат.

Сам принтер при этом имеет гигантские размеры — 150х10х6,6 м!Eva ZimmermannИли свернуть строительный процесс «Весь вопрос в том, что вы понимаете под 3D-печатью», — говорит Бенедикт Готце, специалист по связям с общественностью Ассоциации немецких архитекторов (Bund Deutscher Architekten).

Его экспертное мнение о 3D-печати в архитектуре далеко от всеобщей эйфории: «Идея о печати домов целиком — детская фантазия, этого никогда не будет. А вот то, что действительно произойдет, — это цифровой контроль производства строительных деталей на фабриках, откуда они будут, как и раньше, доставляться на стройплощадки.

Китайские 3D-дома, которые так часто приводят в пример, кажутся мне излишней мерой в борьбе за всеобщее внимание».

Профессор Джейн Барри из Мельбурнского технологического говорит: «Главное достоинство 3D-печати не в массовом производстве, а в возможности создания индивидуального дизайна и многообразия вариантов. В нашем университете мы уделяем особое внимание печати из металлов, например при производстве узловых элементов конструкций зданий по индивидуальным меркам. Если уменьшить количество материала в готовом изделии, то соответственно снизятся его вес и общая нагрузка на фундамент, не говоря уж об экономии затраченной энергии. В этом вопросе 3D-печать — настоящая находка, ведь производство узловых элементов конструкции домов другим способом, например литьем, может быть очень дорогим, а с новой технологией за гораздо меньшую стоимость можно даже напечатать несколько запасных деталей на случай ремонта».

Бенедикт Готце подвергает сомнению практичность самой идеи 3D-печати домов: «Весь этот энтузиазм напоминает мне пилотируемые космические полеты — выполнимо, но необходимо ли? Omega до сих пор строит рекламу часов Speedmaster на основании того факта, что они побывали на Луне».А вот британское архитектурное бюро Foster & Partners и Европейское агентство космических исследований могут поспорить с Готце по поводу полетов на Луну. Совместно они изучают идеи применения 3D-печати на лунной базе в рамках проекта «Жизнь на Луне» (Lunar Habitation), который предположительно будет завершен уже к 2024 году.Eva ZimmermannОбратно на ЗемлюХотя лунная база от Foster & Partners, пожалуй, самая амбициозная из ныне существующих программ, на Земле тоже есть проекты, достойные вашего внимания. Один из них — мост в Амстердаме, ставший плодом совместного творчества дизайнера Йориса Лаармана (Joris Laarman), компании MX3D, которая производит 3D-принтеры, печатающие стальные объекты, и разработчика CAD-программ Autodesk.При взгляде на этот снимок может показаться, что новый стальной мост возводят прямо на месте, над каналом Oudezijds Achterburgwal, но на самом деле его производят в мастерской. Работа началась осенью 2015 года в огромном помещении, арендованном компанией MX3D. Методом проб и ошибок сотрудники пытаются напечатать всю конструкцию целиком. Окончание работ запланировано на 2017 год, то есть всего через год мы увидим первый настоящий стальной мост, полностью напечатанный на 3D-принтере и открытый для всеобщего пользования, — еще одна гонка за мировым рекордом.Eva Zimmermann

Эта маленькая деталь демонстрирует, как будет выглядеть мост после того, как завершится процесс 3D-печати. Два несомненных преимущества печати из стали заключаются в том, что по сравнению с литьём контуры получаются более органичными и текучими, а отсутствие необходимости изготавливать литьевые формы существенно снижает стоимость производства.

Изящная печать из бетона в ИталииСотрудничество Университета Неаполя и компании WASP, которая занимается современными технологиями, позволило объединить красоту итальянской архитектуры с техникой модульного строительства.

Компания WASP была основана в 2012 году итальянским предпринимателем Массимо Моретти.

Вместе с Неапольским университетом ее специалисты разработали бетонные опоры, которые можно напечатать на 3D-принтере и использовать в самых разных строительных проектах.

Доменико Аспроне (на фото), доцент кафедры строительного проектирования в Неапольском университете, принял участие в этом проекте в качестве инженера-конструктора: «Идея заключалась в том, чтобы напечатать изогнутую бетонную опору, оптимизировав количество используемого бетона и снизив затраты на производство сложной опалубки.

Подход основан на разделении опоры на несколько бетонных сегментов, которые печатаются отдельно и затем собираются в единый монолитный элемент вместе со стальной арматурой по принципу конструктора Lego.

Этот метод призван облегчить производство сложных деталей с самым разным профилем, что в свою очередь приведёт к большей свободе творчества инженеров-конструкторов», — говорит он.«Сегменты печатаются по отдельности.

Как только бетон немного затвердеет, в них вставляются арматурные стержни, усиливающие балку и объединяющие несколько сегментов в целую опору», — говорит Доменико.

Одновременно с уже налаженным производством, специалисты WASP разрабатывают технологию единовременной печати армированных опор длиной 3,2 м. С этой целью они используют бетон с более низким показателем вязкости.

«За нашими плечами более чем вековая история производства бетонных изделий. Мы просто адаптировали существующие технологии под 3D-печать, — говорит Доменико. — Сегодня мы используем цемент и другие связующие компоненты, например, экологически чистые соединения на основе глины (геополимеры) для создания водонепроницаемых изделий, которые подходят для строительства водостоков».

Каковы дальнейшие планы WASP? В недалеком будущем они собираются напечатать пешеходный мост, подобный проекту Йориса Лаармана в Голландии, но не из стали, а из бетона.Декоративные детали из РоссииКак и итальянская компания WASP, российский производитель «Спецавиа» использует 3D-принтеры для печати бетонных изделий.

Среди основных клиентов этой компании — строительные подрядчики. Генеральный директор Александр Маслов рассказывает о тех изделиях, которые можно напечатать на его принтерах: «Принтеры серии 06044 могут печатать отдельные конструктивные элементы длиной до 12,3 м.

Этого более чем достаточно для печати изделий сложной формы для строительства и оформления всевозможных башен, арок, перегородок и других декоративных элементов зданий. Уже сегодня у нас есть опыт в печати таких элементов ландшафтного дизайна, как небольшой бассейн и детский городок.

Так же принтер можно использовать для печати каминов, печей, мангалов и других огнеупорных изделий из каолиновых смесей».

Преимущество такого метода в том, что вы можете перенести производство деталей в помещение и тем самым снизить воздействие температуры, влажности и так далее. А недостатки — в стоимости транспортировки и увеличенных сроках строительства.

Плюс ко всему, сборка отдельных элементов — технологически сложный процесс, который требует дополнительных решений по усилению конструкции».

Несмотря на то, что Александр считает себя прагматиком и предпочитает не заглядывать слишком далеко вперед, он все же допускает, что новые строительные технологии, подобные той, что предлагает его компания, через несколько лет станут неотъемлемой частью любой стройки.

Смелый взгляд на будущее из ГерманииПрофессор Аким Менгес — глава знаменитого Института компьютерного дизайна (Institute for Computational Design) при Штутгартском университете. Реальные возможности новой технологии уже применяются здесь в полном объеме и являются предметом изучения в его исследовательских проектах. Он как никто другой знает, что инновация — это приглашение оставить позади все старые представления. «Сначала вы используете новейшее изобретение, чтобы строить традиционные объекты, как это сделали в Китае, где привычного вида дома строят с помощью 3D-принтеров, — говорит Аким Менгес. — А вот на втором этапе развития появляются конструкции, которые можно создать только посредством новой технологии».

Это означает, к примеру, что «3D-печать сделает возможным использование в строительстве сложных геометрических форм без увеличения стоимости или трудозатрат». «Осознание этого факта задаст новое направление в дизайне», — объясняет профессор. Появление компьютерных программ для 3D-моделирования уже изменило эстетику архитектуры, 3D-печать — следующий шаг в этом направлении.

Кроме того, напечатанные элементы физически могут иметь разнородные слои. «У нас есть возможность создавать очень сложные детали с градиентными характеристиками, — говорит профессор Менгес.

— То есть готовый предмет может быть мягким с одной стороны и твёрдым с другой благодаря тому, что в многофункциональный принтер прямо в процессе печати заправляют разные материалы».

Eva Zimmermann

Здания, которые могут думатьВ настоящий момент профессор Менгес занимается разработкой строительных деталей, которые могут менять форму, как в природе. «Просто представьте сосновую шишку. Пока она растет на дереве, ее чешуйки закрыты, но стоит ей упасть на землю и высохнуть, как они раскрываются, подобно лепесткам, — говорит он.

— С помощью 3D-печати мы можем имитировать этот эффект, используя разные материалы, мягкие и твердые, которые по-разному реагируют на атмосферные изменения, например, влажность.

Таким образом, мы можем создавать строительные детали, которые будут подстраиваться под климатические условия без необходимости принудительного контроля с помощью ручных или электронных механизмов». На фото — прототип одной из таких деталей.Многие люди забегают еще на шаг вперед. «Сегодня много разговоров о Industry 4.

0, другими словами, четвертой промышленной революции, — говорит профессор Менгес. — Она предполагает взаимное проникновение материального и цифрового мира посредством так называемых кибер-физических систем». В таких системах программное обеспечение соединяется с механическими и электронными компонентами через инфраструктуру данных, например, интернет (адепты этой идеи любят словосочетание «интернет вещей»). Такая разновидность строительной технологии могла бы полностью изменить то, как мы живем, весь знакомый нам повседневный мир.

Eva ZimmermannЗаключение: 3D — эйфория или трезвый взгляд на будущее?Поклонники новой технологии буквально подталкивают нас к порогу новой эры. Если ученые станут делиться своими разработками, и технология будет доступна каждому, 3D-печать действительно сможет изменить мир. Производство необходимых предметов может переехать в кухни и гостиные, и тогда мы будем меньше загрязнять окружающую среду, поскольку необходимость в перевозке и доставке товаров снизится многократно.

Но если мы будем говорить об архитектуре, то здесь размеры продолжают быть серьёзным препятствием для дальнейшего развития технологии. Кроме того, список строительных материалов, которые можно заправлять в 3D-принтеры, пока еще весьма ограничен.

По ее мнению, клееная многослойная древесина с продольно-поперечным расположением слоев — это как «фанера на стероидах». Такой материал чем-то напоминает бетон в том смысле, что из него можно построить дом целиком, без внутреннего каркаса. Это означает, что потенциально дома можно будет строить быстрее и дешевле.

«Я не говорю, что эти технологии не могут сосуществовать, — добавляет она. — В конце концов, 3D-принтер можно заправить и материалом на основе древесины».

Нам предстоит еще многое изучить и опробовать. Возможно, мы и не станем печатать дома на Луне в ближайшем будущем, но 3D-печать, определенно, сделает возможным строительство домов более сложной геометрии. Уже довольно скоро составные части зданий, напечатанные из нескольких материалов, смогут приспосабливаться к климатическим изменениям. В любом случае, следующего этапа в развитии 3D-печати домов мы будем ждать с нетерпением и трепетом.РАССКАЖИТЕ НАМ…Есть ли будущее у архитектуры, основанной на 3D-технологиях? Или инновации ограничатся сферой промышленного дизайна? Поделитесь своим мнением в разделе комментариев!

Источник: https://www.houzz.ru/statyi/arhitektura-doma-napechatannye-na-3d-printere-realynosty-stsetivw-vs~59658231