Мобильный строительный 3d принтер: Строительные 3d принтеры: Winsun, Apis Сor, S-1160

Содержание

Строительные 3d принтеры: Winsun, Apis Сor, S-1160

Строительный 3D принтер уже не миф, а реальность. На сегодняшний день технологию трехмерной печати в строительстве экспериментируют в США. Подобные исследования проводятся также в Нидерландах, Англии и Китае. Кто знает, возможно, через несколько лет подобные технологии прочно войдут в строительство.

Строительная 3D печать

О чём пойдет речь:

Краткий экскурс

Группе исследователей из Британского университета удалось разработать уникальную формулу цемента, позволяющую напечатать конструкцию изогнутой, прямоугольной или выпуклой формы. Благодаря исследованиям стало ясно, что строительство проводится без опалубки. Готовые изделия с легкостью можно корректировать, отделывать, что не отразится на их внешнем виде. Фото построек впечатляют, не верится, что это работа обычного принтера.

На основании результатов, полученных от британских коллег, американская компания начала собирать строительный 3D принтер, позволяющий печатать не только дома, но и сантехнику. Шанхайские разработчики собрали инновационную машину WinSun, которая поразила своими размерами и возможностями. Представьте, всего за пару часов принтер способен напечатать двухэтажный дом. При этом разработчики отмечают низкую себестоимость конструкции. Что из этого вышло можно посмотреть на фото.

Дом, напечатанный на 3d принтере

От коллег решила не отставать и американская компания, проектом которой руководит Андрей Руденко. Он утверждает, что построить дом теперь можно не только на ровной поверхности, но и на холмистой местности. Испытатель уже добился значительных успехов, возведя мобильный замок на вершине небольшой горы.

Что касается стоимости готовой конструкции, то она будет значительно отличаться от домов, возведенных традиционным образом. Строительный 3D принтер ориентирован главным образом на строительство внешних стен. Некоторые производители решили повысить функциональность устройства и всерьез задумались о принтере, который может печатать внутреннюю отделку.

Строительный принтер

Обзор принтера WinSun

Разработку шанхайской компании Shanghai WinSun называют одной из лучших в своем роде. Строительный 3D принтер имеет такие параметры:

  • 150 м. длина;
  • 10 м. ширина;
  • 6 м. высота.

Печатающая машина способна выстроить двухэтажный дом всего за 3 часа. В строительстве используются стекло, цемент и сталь. Технология 3D печати пользуется огромной популярностью. Строительный 3d принтер Winsun полностью удовлетворяет потребности инвесторов. Китайская компания заинтересовала даже египетских представителей, выполнив их заказ качественно и быстро.

Принтер WinSun

Представители заявляют об основных преимуществах технологии:

  • Экономия материала до 60 %;
  • Трудозатратность – 80 %;
  • Бюджетность конструкции.

Китайцы верят, что будущее с принтерами WinSun станет радужнее и доступнее.

Строительный принтер Apis Cor

Свою 3D разработку американская компания представила на российском рынке в конце 2016 года. Совместный проект подразумевал строительство одноэтажного жилого дома посредством аддитивной технологии. Для демонстрации возможностей принтера была выбрана она из самых тяжелых форм конструкции – круг. Строительство велось в холодное время года, температурный режим – 5 градусов тепла. Фото принтера прилагается.

Строительный 3D принтер Apis Cor прост в транспортировке и не требует специальной подготовки для работы. Устройство оснащено автоматической функцией выравнивания по горизонту и системой стабилизации. Стоит отметить, что построенный с помощью Apis Cor дом, является бюджетным вариантом.

Принтер Apis Cor

Основные преимущества оборудования:

  • Автоматизированный процесс приготовления смеси.
  • Безотходное производство;
  • Быстрая установка и качественная работа;
  • Право выбора толщины конструкции;
  • Дом мобильный и защищен от неблагоприятной погоды;
  • Есть возможность дополнительного утепления.

Американская компания занимает одно из ведущих на рынке геополимерных домов. Строительство по такой технологии не затратно и не продолжительно во времени. Строительный 3D принтер Apis Cor имеет такие характеристики:

  • Собственное ПО;
  • Зона печати до 132 кв. м.;
  • Параметры: 4х,6х1,5 м.;
  • Вес – 2 т.;
  • Энергопотребление – 8 кВт*ч;
  • Максимальная высота подъема над точкой – 3100 мм.;
  • Возможность отслеживания положения печатающей головки.

Строительный 3D принтер Apis Cor предназначен для возведения жилых домов и конструкций. С его помощью можно построить круговые, радиальные и другие варианты зданий. Фото построек размещены в интернете.

3D-принтер Apis Cor

Обзор принтера S-1160

Мобильный строительный 3D принтер S-1160 – это новейшая разработка российских ученых. Прибор дает возможность создать макет размерности 10000х7000х30000 мм. Также с помощью принтера S-1160 вы можете печатать отдельные элементы объектов ландшафтного дизайна, строительные части и целые здания. По своей форме конструкции могут быть радиальные, прямоугольные и с разнообразными узорами. Фото готовых зданий есть в сети.

Если судить о технических характеристиках, то мобильный принтер имеет такие значения:

  • 1 печатающая головка;
  • Параметры: 11500х8000х3500 мм.;
  • Вес прибора: 1480 кг.;
  • Рабочий материал – бетон.

Строительный принтер может печатать слоями шириной до 30 мм. Расход бетона на кубический метр составляет 0,12 м3. Строительство при помощи S-1160 легкое и быстрое.

Принтер S-1160

Безусловно, принтеры Winsun, Apis Сor являются лидерами в своей отрасли. Но ведь цена на мобильный принтер довольно высока. Альтернативой может стать оборудование, выполненное своими руками. Фото сборки можно найти в интернете.

Преимущество собственноручных принтеров состоит в том, что автор сам планирует производство. То есть, если вы захотели создать сделать помещение с утеплителем, вы предусмотрите данную функцию в устройстве заранее. Принтер, сделанный своими руками, позволит создавать радиальные, круговые и прямоугольные конструкции. А цена сборки вас приятно удивит.

как это работает, технологии и 3D-принтеры

Серийная 3D-печать зданий становится реальностью — с помощью строительных 3D-принтеров печатают дома в России, Китае, странах Европы, Азии и Америки. В этом обзоре мы рассказываем о наиболее перспективных отечественных и зарубежных проектах в этой области.

 

Содержание 

    

Видео

   

Технология печати

А начнем мы с технологии. Принцип работы строительных 3D-принтеров заключается в экструзии — или выдавливании — специальной смеси, слой за слоем, по заданной трехмерной компьютерной модели.

Заранее подготовленная смесь, состоящая из цемента, наполнителя, пластификатора и других добавок, загружается в бункер устройства и оттуда подается к головке принтера. Смесь наносится на поверхность площадки или предыдущие напечатанные слои.

По такому принципу работает большинство строительных 3D-принтеров. Среди них различают три типа устройств:

Портальные 3D-принтеры представляют собой конструкцию из рамы, трех порталов и печатающей головки. С помощью таких устройств можно печатать здания и по частям, и целиком — если они умещаются под аркой принтера.

Устройства типа «дельта» не зависят от трехмерных направляющих и могут печатать более сложные фигуры. Здесь печатающая головка подвешивается на рычагах, которые крепятся к вертикальным направляющим.

Наконец, роботизированные принтеры — это робот или группа роботов типа промышленного манипулятора, оснащенных экструдерами и управляемых компьютером.

Есть и другие методы строительной 3D-печати. Например: оборудование D-Shape печатает наслоением порошкового материала с последующим связыванием его нанесением клеящего раствора.

   

Материалы

Основным материалом для 3D-печати домов являются мелкозернистые смеси, которые отличаются от традиционного бетона. Каждая компания разрабатывает свою рецептуру, которая соответствует устройству принтера и его сопла, а также специфике готовых изделий.

Самые важные параметры бетона для 3D-принтера — это прочность, скорость застывания и набора прочности, пластичность. Свойства бетона регулируются составом смеси — количеством цемента и качества заполнителей, а также добавками пластификаторов.

Готовые смеси позволяют печатать элементы различной сложности и размеров — от малых архитектурных форм, типа клумб и скамеек, до целых зданий, мостов и даже небоскребов.

   

Принтеры

Contour Crafting

В 2009 году резиденты стартап-инкубатора “Университет Сингулярности” (Singularity University aka Singularity Education Group, осн. в 2008 в NASA Research Park, Калифорния), под руководством Берока Хошневиса (Behrokh Khoshnevis), создали проект по развитию и коммерческому применению технологии контурного построения — Contour Crafting, которая считается первой строительной технологией 3D-печати и фактически стала самой распространенной — это та самая технология, при которой цементная смесь наносится экструдером, подобно пластику при печати FDM. 

Основанная Бероком Хошневисом одноименная компания развивает эту технологию 3D-печати и сотрудничает с NASA. Разработчик предлагает использовать этот метод печати для восстановления пострадавших от стихийных бедствий городов и строительства сооружений на других планетах.

Компания использует для 3D-печати зданий управляемый компьютером портальный кран с закрепленным на нем экструдером. В процессе Contour Crafting задействован быстросхватывающийся материал, который наносится краном послойно. Технические элементы, такие как арматура и коммуникации, могут быть добавлены по мере создания слоев.

   

АМТ

Российская компания АМТ входит в группу компаний «АМТ-СПЕЦАВИА». Сфера ее деятельности — разработка и производство строительных 3D-принтеров, продажа и сервисное обслуживание оборудования на зарубежных рынках. Ассортимент компании состоит из семи 3D-принтеров разных размеров.

Этот дом в Ярославле — самое большое здание в Европе и СНГ, построенное с применением принтеров компании AMT. Его общая площадь — 298 квадратных метров.

   

Apis Cor

Российская компания «Апис Кор Инжиниринг» (Apis Cor) — разработчик уникального мобильного строительного 3D-принтера, который печатает дом целиком на месте строительства.

Габаритные размеры 3D-принтера в сложенном состоянии составляют 4×1,6×1,5 м, масса — 2 тонны. Площадь зоны печати — 131 квадратный метр. Для печати зданий и сооружений больших размеров можно применять несколько синхронизированных между собой 3D-принтеров.

   

WINSUN

В 2014 году шанхайская компания Winsun прославилась на весь мир возведением десяти 3D-печатных зданий всего за одни сутки. На деле все оказалось немного скромнее: небольшие «коробочки» были напечатаны, блок за блоком, заранее, а затем собраны на строительной площадке, без арматуры и коммуникаций, но с остеклением.

Компания использует принтер на основе технологии FDM и один и поэтапный процесс с цементом, песком и стекловолокном. Эти материалы обеспечивают достаточную прочность стен. 3D-принтер WINSUN — это портальная конструкция с габаритами 36х12х6 метров.

   

D-Shape

D-Shape — один из наиболее необычных вариантов строительной 3D-печати. Устройство не использует позиционируемый по трем осям экструдер, а полагается на массив из 300 сопел, закрепленный на подвижной платформе. Размеры рабочей площадки принтера, в текущей версии — 6х6 метров.

Технология D-Shape напоминает струйную печать, совокупность сопел используется для нанесения связующего агента на слои песка.

  

CyBe Construction

CyBe Construction — компания из Нидерландов, применяющая 3D-печать в строительстве домов «под ключ». CyBe производит материал для печати и два строительных 3D-принтера.

Эти крупные промышленные устройства требуют участия двух операторов, но могут печатать большие строения очень быстро. К примеру, в Дубае в 2017 году компания напечатала лабораторию площадью 168 квадратных метров всего за три недели.

   

BatiPrint

Университет Нанта, Франция, совместно с Nantes Digital Sciences Laboratory (LS2N), работает над проектом печати домов на 3D-принтере, известном как Yhnova. 

Для проекта будет использоваться разработанный университетом метод Batiprint3D — 3D-печать «изнутри». Опалубка из полиуретана печатается послойным распылением материала похожего на монтажную пену, после застывания которого заливается бетоном.

Проект Yhnova представляет собой строительство пятикомнатного социального жилья с дугообразными стенами и скругленными углами. Роботизированная рука Batiprint3D может печатать структуры высотой до 7 метров, площадь планируемого дома — 95 квадратных метров.

   

WASP

Итальянский производитель WASP создал крупнейший на сегодняшний день строительный 3D-принтер. Этот дельта-бот, высотой 12 и шириной 7 метров, имеет регулируемые рычаги длиной до 6 метров.

Применение принтера под названием BigDelta направлено на устранение жилищного кризиса, путем создания более дешевых домов, что особенно актуально для развивающихся стран.

Проект BigDelta — это строительная 3D-печать с использованием природных материалов. В качестве «расходников» используется прессованная солома и земля.

   

Заключение

Строительная 3D-печать — одно из самых перспективных направлений в области возведения всевозможных сооружений. Ее применение сулит коммерческие выгоды, основанные на меньшем количестве необходимого персонала и сокращении затрат на материалы; социальные преимущества — в связи с возможностью быстрой постройки недорогого жилья для малоимущих и пострадавших при стихийных бедствиях; репутационные бонусы — более экологичное строительство с уменьшенными энергопотреблением и количеством отходов.

  

Узнайте больше о возможностях усовершенствовать ваше производство интеграцией нового оборудования:

Исследователи из МТИ создали мобильный строительный 3D-принтер / Хабр

Идея строительства при помощи трехмерной печати далеко не нова: еще в 2014 году китайцы продемонстрировали печать 10 «зеленых» домов за 24 часа. Спустя некоторое время энтузиаст Андрей Руденко подхватил эту идею и начал строить более совершенные пригодные для жилья дома и даже модели средневековых замков при помощи «открытого» принтера RepRap. А в марте 2017 года первый в России дом, напечатанный на принтере, появился в подмосковном городе Ступино.

Один из главных минусов таких принтеров — абсолютное отсутствие мобильности: устройство строит здание вокруг себя, и к моменту завершения его нужно извлекать подъемными кранами. Исследователи из Массачусетского технологического института решили исправить ситуацию, создав систему, которая может напечатать 3D-структуру целого здания и при этом свободно перемещаться по строительной площадке.

Исследователи утверждают, что конструкции, построенные при помощи такой системы, могут производиться быстрее и дешевле, чем традиционные методы строительства. Здание также может быть полностью адаптировано к особенностям конкретной локации и желаниям архитекторов. В процессе строительства можно добавлять различные материалы и изменять их плотность, чтобы добиться оптимальных сочетаний прочности, изоляции и других свойств.

В конечном итоге, по словам исследователей, такой подход мог бы позволить проектировать и строить новые виды зданий, которые нельзя было бы создать традиционными методами строительства.

Система состоит из гусеничного транспортного средства, которое везет на себе большую промышленную роботизированную руку, на которую прикреплен другой, более маленький и точный кронштейн.

Большинство типичных систем трехмерной печати используют некоторую замкнутую фиксированную структуру для поддержки своих насадок и ограничивают размер строящегося объекта своим собственным. Новая система МТИ свободно перемещается и может построить объект любого размера.

В качестве доказательства концепции исследователи воспользовались прототипом для строительства базовой конструкции стен купола высотой 3,7 метра и диаметром 14,6 метров. Строительство завершилось за 13,5 часов с начала «печати».

Для первого испытания система изготовила пеноизоляционный каркас, используемый для формирования готовой бетонной конструкции. Этот способ строительства, в котором формы и пенополиуретана заполнены бетоном, похож на традиционные коммерческие изоляционно-бетонные опалубочные технологии.

Следуя этому подходу в рамках первого эксперимента, ученые продемонстрировали, что система легко адаптируется к существующим строительным площадкам и оборудованию, а также соответствует строительным нормам, не требуя их переоценки.

Команда работает над «принтером» с 2011 года, развивая его в несколько этапов. В конечном счете система должна стать полностью самодостаточной. Вся система может работать под управлением электричества, даже от солнечных батарей.

Главная идея концепции — использовать систему в отдаленных регионах развивающихся стран или областях, предназначенных для оказания помощи при бедствиях после крупного шторма или землетрясения, чтобы быстро построить убежища на длительный срок. Конечная цель — получить в будущем нечто абсолютно автономное, что можно отправить в суровые полярные регионы или даже на другие планеты. Как говорит руководитель проекта Стивен Китинг, такую систему можно будет послать в Антарктику или на Марс, чтобы она построила там жилище.

В будущем опорные столбы здания могут быть размещены в оптимальных местах на основе радиолокационного анализа местности с помощью проникновения сквозь землю, а стены — иметь различную толщину в зависимости от их ориентации. Например, у здания могут быть более толстые и изолированные стены с северной стороны в холодном климате или стены, которые сужаются снизу вверх, поскольку не требуют особой нагрузки, или изогнутые, что поможет противостоять ветрам.

На создание этой системы, которую исследователи называют Digital Construction Platform, вдохновила идея строительства зданий без деталей: объединить строительство конструкций и внешние ее части, а также балки и окна воедино, и адаптировать несколько процессов проектирования и строительства «на лету» по мере возведения конструкции.

Создатели уверены, что их творение может построить здание «в один присест», изменяя свои свойства, чтобы создавать переходящие друг в друга пол, стены и окна. С этой целью сопла 3D-системы печати могут изменять плотность заливаемого материала и смешивать сразу несколько видов сырья по мере продвижения. В версии системы, которую использовали на первых испытаниях, устройство создало изоляционную пенопластовую оболочку, которая будет оставлена на месте и после заливки бетона. Внутренние и наружные отделочные материалы можно наносить непосредственно на поверхность пенопласта.

Система может создавать сложные формы и выступы. Эту возможность команда продемонстрировала, включив в прототип купола широкую встроенную скамью. Любую необходимую электропроводку и сантехнику можно вставить в пресс-форму до того, как зальется бетон. Таким образом обеспечивается законченная структура всего здания одновременно.

Пионеры и первопроходцы. Циркулярный строительный 3D-принтер – как все начиналось?

Тысячи лет люди занимались строительством, не особо вникая, как можно модернизировать процесс в более простой и дешёвый. Более консервативной отраслью, чем строительство, можно назвать, пожалуй, только сельское хозяйство. Но современные общемировые тенденции рынка неумолимы – необходимы инновации для того, чтобы отрасль, во многих странах переживающая существенный кризис, оставалась на плаву. Одним из изобретений, призванных решить эту задачу, стал мобильный строительный принтер 3D-печати компании Apis Cor.

О том, как создавалась эта разработка, нам рассказал ведущий инженер компании Никита Жеребцов.

3D-принтер: что за чудо, и с чем его едят?


Идея использования 3D-принтеров в строительстве принципиально не нова, на данный момент есть достаточно много подобных систем. Почему же эта технология не на слуху не только у широкого круга людей, но и у инженеров, избравших своей отраслью строительство?

Основная проблема 3D-принтеров в ограниченности мест применения. Как правило, они стационарны. То есть ездят по двум параллельно лежащим рельсам, установленным на бетонной поверхности, причем ровной поверхности, что очень важно. Если поверхность неровная, происходит перекос, и вся работа идёт насмарку. Проще говоря, подобная техника нашла своё применение только в крупных предприятиях, имеющих свою промзону, часто с подъездными железнодорожными путями. В наиболее востребованной сфере строительства – возведении домов – использование подобных агрегатов было затруднительно.

Во-вторых, 3D-принтер может создать, грубо говоря, бетонную коробку, основные стены здания, а все монтажные и отделочные работы впоследствии приходится проводить людям. Прибавив к этому значительный срок (до трех недель) и немалую сложность установки самого принтера, требующей также бригады профессиональных монтажников, мы получаем интересную диковинку, малоподходящую для поточного строительства.

Такое положение дел сохранялось, пока не возникла группа перспективных молодых инженеров, решивших вдохнуть в старую идею новую жизнь, используя энтузиазм, сообразительность и особые подходы. Новый мобильный 3D-принтер разработал не технический отдел крупной компании и не коллектив технологического института, а компания Apis Cor, которая в 2016 году имела в своём распоряжении трёх инженеров.

«Это не просто очередной проект: Мы были пионерами и первопроходцами»

Каждый день на планете возникают тысячи стартапов. Большинство из них преследует достаточно простую цель – заработать себе на достойное существование. Цель понятная и похвальная, но цивилизацию вперёд двигают те, кто смотрит шире. Что вдохновило Никиту Жеребцова вступить в команду и принять участие в разработке инновационной техники?

— В Apis Cor я оказался практически с самого начала проекта – с 2016 года. Технология уже прошла первые тесты на работоспособность и пришло время сборки рабочего прототипа, компания перебазировалась из Иркутска в Москву. Другие инженеры вели разработку механической части оборудования, и свои первые месяцы работы я провёл в цеху – изучал имеющие наработки и вникал в особенности конструкции.

— Вы ранее работали на подобных проектах?

— На тот момент нет. Созданием промышленного оборудования я не занимался. Моей областью была авто- и мототехника. В том числе, поэтому меня и пригласили в Apis Cor. У меня был достойный опыт построения конструкций, работы с гидравликой, пневмотехникой и кинематическими схемами.

— Как велись разработки?

Это был в полной мере стартап. У нас были грандиозные планы, и, как только мы думали о том, что еще предстоит сделать, понимали, что часов в сутках явно недостаточно. Наш сборочный цех располагался в городе Ступино (Подмосковье), жили мы там же в большой квартире, которую сняла для нас компания. Пять взрослых человек 24 часа в сутки не отходили друг от друга дальше, чем на 100 метров, и думали только о работе. У нас даже иерархии как таковой не было, мы сами распределяли между собой задачи. В некотором роде мы были семьёй, единомышленниками.

— Подобные нагрузки похожи на одержимость. Что вас принципиально привлекло в этом проекте?

Погрузившись в тему, я понял простой факт: мы не делаем очередной проект со стандартным набором технических задач. Это гораздо большее. Технология строительной 3D-печати способна открыть новую эпоху, кардинально изменить индустрию и решить, наконец, проблему жилья на земле. Архитекторы получат возможность работать с теми формами и идеями, которые невозможно реализовать используя традиционные методы строительства. Мы были пионерами и первопроходцами.

Новые идеи и новые сложности

Изучив имеющийся опыт 3D-печати в строительстве, разработчики стали искать новые подходы, чтобы выработать оптимальную конфигурацию конструкции. Отметя множество предложений, выбрали циркульную конструкцию: машина печатает конструкцию из материала слой за слоем вокруг себя.

— Это казалось рациональным, но сразу возникло множество проблем, к примеру, со стабилизацией и обратной связью, ряд других. Мы ставили перед собой задачу создать полноценный ЧПУ-станок с высокой точностью в формате прототипа. Готовые решения мы почти не применяли. Все механизмы, отвечающие за стабилизацию, подъём, жёсткость конструкции, подачу смеси и систему управления, мы разрабатывали фактически с нуля. Готовых решений для циркульной конструкции принтера не существовало в природе.

— Что вам больше всего запомнилось в плане трудностей?

— Когда день Х — печать первого демо-дома был близок, наши планы чуть не сорвали морозы! Это был конец января- начало февраля 2017 года, подмосковное Ступино и температура днем редко поднималась выше -25С. Все оборудование было готово к печати: исполнительные механизмы, электроника, программный код. Оставался один вопрос – где проводить испытания? В производственном цехе целый дом просто бы не уместился. Поэтому мы решили возвести шатер на улице и печатать здание внутри него. Нам пришлось отдельно утеплять трубы с водой, которые вели воду в шатер к оборудованию. В противном случае вода для смеси замерзала бы в трубах, не доходя до оборудования. Для поддержания хоть немного плюсовой температуры, нам также пришлось заливать пеной все швы в шатре, устанавливать систему обогрева, и мы, наконец, только после этого смогли спастись от мороза и успешно перейти к печати демо-дома. Возведение стен дома площадью 38 кв.м. в общей сложности заняло менее 20 машино-часов. По окончании печати здания, какое-то время мы еще до конца не осознавали, что напечатав дом целиком на строительной площадке без каких-либо дополнительных сборок и манипуляций, мы вывели строительную 3D печать на новый уровень.

— Занимаясь чем-то абсолютно новым, с чем вы столкнулись, кроме консерватизма?

— В основном, проблемы были в процессе сборки прототипа. Нам требовались сложные детали в единичном экземпляре, что очень ограничивало нас в плане поставщиков. Приходилось прибегать к услугам мелких производителей. Это значит, качество деталей оставляло желать лучшего, а срывы сроков поставок были обычным делом. Причем это касалось как российских, так и иностранных поставщиков. Очень жёстко всё было в плане сроков – слово «дедлайн» буквально вязло на зубах. Порой не оставалось времени на тестирование узлов, рабочее решение нужно было СЕЙЧАС. Из-за этого приходилось сразу изготавливать узел в конечном его виде. От этого ответственность каждого инженера перед командой была колоссальной.

— Что помогло справиться с постоянным прессингом?

— Отсутствие в стартапе жёсткой иерархии, присущей крупным компаниям. Каждый участник команды может полностью раскрыть себя, и это увеличивает его эффективность в разы. Инженер – это ведь, прежде всего, творческая профессия. И если у тебя есть возможность реализовывать собственные идеи, воплощать их в жизнь, это ценно. На крупных коммерческих или государственных предприятиях это непозволительная роскошь – слишком велики риски.

— Последний вопрос: почему вы стали инженером?

— Я хочу изменить мир вокруг себя и хочу измениться сам. Каждый выбирает путь для себя, и я счастлив, что попал в эту компанию, где мне дали возможность выйти на новый уровень, делать то, что я действительно хочу.

Apis Cor — компания-разработчик уникального мобильного строительного 3D-принтера

О КОМПАНИИ
Apis Cor —компания-разработчик
уникального мобильного строительного 3D-принтера, который работает в полярных координатах.
В будущем мы планируем реализовать возможность печати
межэтажных перекрытий, крыши
и автоматической установки горизонтального армирования стен
и фундамента.
Строительный 3D-принтер Apis Cor
печатает самонесущие стены и перегородки, а также несъёмную опалубку для ленточного фундамента
здания и колонн железобетонного
каркаса.
Рекомендуемая этажность печатаемых зданий —до 3-х этажей.
ТЕХНОЛОГИЯ
строительной 3D-печати Apis Cor
• Строительный 3D-принтер
• Мобильный автоматизированный комплекс
подготовки и подачи смеси (МАК)
• Собственное программное обеспечение
• Программа управления
• Силос для хранения сухой смеси
2 человека
для контроля
работы
1 кран-борт для
транспортировки
132 м2 —зона
печати принтера
Выравнивание
по горизонту
8 киловатт
потребляет
принтер
30 минут
на установку
и настройку
0 грамм
строительного
мусора
СРАВНЕНИЕ
с существующими строительными 3D-принтерами
Существующие коммерческие строительные
3D-принтеры представляют собой портальную конструкцию и работают в прямоугольных системах координат.
Портальная конструкция подобных 3D-принтеров перемещается по рельсовым направляющим, которые
требуют ровной поверхности для установки. Если
рельсы будут установлены не в одной плоскости относительно друг друга, то всю конструкцию оборудования заклинит, или потеряется точность и геометрия здания будет нарушена. Пуско-наладка на
месте строительства может занять до 3-х недель.
Именно в силу этих особенностей портальные
3D-принтеры устанавливаются на заводе, на подготовленных ровных бетонных полах.
Портальная конструкция вносит ограничение по площади и высоте печатаемого
объекта. Ведь чтобы отпечатать дом
выше одного этажа, необходимо изготовить принтер больше, чем само здание.
Соответственно увеличится стоимость такого принтера и его установка.
Поэтому на портальных
3D-принтерах печатают малые архитектурные формы
(например, скамейки) или
отдельные элементы зданий
с последующей доставкой
и монтажом на месте.
Строительный 3D-принтер Apis Cor отличается относительно небольшими габаритами —4,5 м в длину, 1,5 м в высоту и ширину, вес —2 тонны
Пуско-наладочные работы
на месте занимают не более 1 часа.
Для его доставки на место достаточно
стандартной строительной техники, например, крана манипулятора.
Не требуется ровной площадки для установки —
допускается перепад высот до 10 см относительно
принтера.
Печатает самонесущие
стены и перегородки здания целиком, находясь
в центре печатаемого сооружения. Площадь охвата
с одной точки —132 м²
СРАВНЕНИЕ
с традиционным методом строительства
Дом, отпечатанный с помощью 3D-принтера, —это каменный дом, так как 3D-принтер Apis Cor печатает смесью на цементной основе, которая по своим характеристикам является аналогом бетона марки М250, класса прочности B20.
ЭТАПЫ СТРОИТЕЛЬСТВА ЖИЛОГО ЗДАНИЯ ПЛОЩАДЬЮ 100 М²
Строительство газоблоками
1. Изготовление блоков на заводе
2. Доставка блоков на место строительства
3. Кладка блоками —1,5 месяца
4. Необходимость в дополнительном утеплении
5. Мусор на стройплощадке
6. Дополнительные инструменты и стройматериалы
Строительство Apis Cor
1. Сырье для строительства на месте
2. Два человека для контроля процесса печати
3. Печать стен здания —2−3 дня
4. Отсутствие мусора и отходов
5. Здание готово к финишной отделке
6. Минимальные погрузо-разгрузочные работы
СРАВНЕНИЕ
с традиционным методом строительства
СРАВНЕНИЕ
с традиционным методом строительства
ГАЗОБЛОКИ
A P I S C OR
Логистика материалов

Меньше в 3,7 раза
Материал, на 1 м³ стены
1 м³ газоблоков
0,267 м³ смеси
Скорость строительства
1 м³ стеновой конструкции
3,56 чел/часа
0,85 маш/часа
Увеличение скорости до 6 раз
Стоимость стены на 1 м²
4 445 ₽ *
1 556 ₽ **
Снижение затрат в 2,8 раза
* Стеновая конструкция толщиной 400мм с мокрым фасадом и утеплением пенополистеролом, в том числе с учётом стоимости блоков, клея, штукатур-
ки, утеплителя и других материалов, а также стоимости работ по кладке, оштукатуриванию, устройству фасада с теплоизоляцией.
** Стеновая конструкция, аналогичная по теплозащитным характеристикам, внешнему виду и несущей способности.
apis-cor.com

рассказ инженера Apis Cor о строительстве рекордного 3D-печатного здания в Дубае

От редакции: как мы уже сообщали, компания Apis Cor возвела самое большое 3D-печатное здание в мире с помощью 3D-принтера собственной конструкции. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию подробный рассказ непосредственного участника проекта — ведущего инженера-конструктора Apis Cor Никиты Жеребцова.

Человечество всегда в силу своего пытливого ума стремилось к прогрессу, но вторая часть человеческого сознания, скептическая, была уверена, что хороший метод — это проверенный метод. Если рассматривать в перспективе появление любого знакового изобретения, будь то железная дорога, автомобиль или авиация, все начиналось группой людей-энтузиастов, глядя на которых многие вертели пальцем у виска и говорили: «Это невозможно!»

Первые автомобили и самолеты действительно напоминали скорее склеенные кустарем в гараже самоделки, чем произведения промышленной индустрии, однако законы рынка незыблемы во все времена: если есть спрос, предложение рано или поздно возникнет. Спустя поколения железные дороги, автомобили и авиация — то, без чего невозможно представить современный мир. 

Схожая ситуация наблюдается и в одной из самых консервативных отраслей — строительстве. Еще вчера технологии 3D-печати в строительстве рассматривались как забавная диковинка, не имеющая особого практического смысла, некая игра ума и фантазии инженеров, но на поступивший жесткий запрос рынка «строить быстрее и дешевле» 3D-печать отвечала как нельзя лучше. Технология 3D-печати реально работает, и мы можем гордиться новым напечатанным зданием, созданным полностью по этой технологии: компания Apis Cor напечатала административное здание в Дубае, попав в Книгу рекордов Гиннесса. 

Первый проект в Ступине 

В 2014 году компания Apis Cor начала разработку нового проекта — мобильного строительного 3D-принтера. Созданный нами прототип работал по циркульной конструкции: машина печатала слои материала вокруг себя. Мы решили отойти от идеи портальной конструкции из-за сложностей с ее транспортировкой и ограничений по размеру печатаемых зданий. Такие принтеры обычно устанавливаются на производствах и там печатают отдельные элементы зданий, которые в последующем везут на строительную площадку для сборки. Наше решение выгодно отличается от разработок других компаний. Для закрепления результата и получения опыта мы решили напечатать первый образец в подмосковном городе Ступино в 2017 году. Мы возвели первое здание площадью 38 квадратных метров с использованием 3D-печати. 

Кроме отработки новой технологии здание было использовано как некая визитная карточка — презентация возможностей созданного нами оборудования. Благодаря достигнутому успеху мы получили предложения по строительству от множества компаний из разных стран мира. Имея возможность выбирать мы решили взяться за проект, который позволил бы в полной мере раскрыть потенциал технологии и отработать возникающие технические, эксплуатационные и организационные вопросы.

На сегодняшний день Объединенные Арабские Эмираты, располагающие значительными средствами за счет нефтедобычи, уделяют большое внимание развитию своей экономики, внедрению новейших технологий. Согласно плану муниципалитета Дубая, к 2025 году как минимум четверть всех новых зданий должна быть возведена с помощью аддитивных технологий. Исходя из этого, поступившее предложение выглядело очень перспективно. 

Особенности нового проекта 

По заданию муниципалитета нам предстояло возвести двухэтажное административное здание с высотой каждого этажа 4,7 метра. Общая площадь постройки — 640 квадратных метров. Когда мы ознакомились с дизайн-проектом, мы поняли, что заказчик не брал во внимание особенности строительной 3D-печати, и что мощности нашего оборудования недостаточно. Действующий прототип был рассчитан на максимальную высоту стен в три метра. 

Мы решили эту проблему, увеличив высоту подъема стрелы, что породило новую проблему: из-за увеличившейся высоты снизилась жесткость всей конструкции. Уход траектории печати составлял порядка пяти сантиметров. Пока мы решали эту проблему, подошел срок отправки оборудования в Дубай. У инженеров было лишь два месяца на поиск и изготовление решения, из которых месяц занимала доставка оборудования в ОАЭ, еще месяц — печать опалубки для фундамента. Так что проблему с жесткостью пришлось решать параллельно. 

Я предложил создать дополнительную конструкцию, которая увеличила бы жесткость системы принтера. Система подъема принтера основана на трех гидроцилиндрах, поднимающихся синхронно. Мы создали дополнительный уникальный механизм, который был гибким при подъеме, а при остановке создавал жесткую конструкцию по типу фермы. Его установку нужно было производить непосредственно на строительной площадке, так как не было времени на поиск цеха, в котором можно было бы провести все эти работы.

Приехав со всеми деталями и механизмами в Дубай, я с коллегами отправился на строительную площадку для доработки оборудования. Как бы мы заранее не готовили себя к особенностям местного климата, первое время было очень тяжело переживать жару. Мы находились в буквальном смысле в пустыне (строительная площадка находится за городом, в новом строящемся районе), на дворе июнь, температура доходит до +50 градусов по Цельсию. Находиться днем под солнцем более двадцати минут физически невозможно, поэтому большинство работ мы проводили ночью, освещая площадку прожектором. Ночью температура обычно была в пределах +30 градусов по Цельсию. Установив дополнительную ферму для жесткости основания мы решили большинство проблем, связанных с погрешностью в траектории и недостаточной жесткостью.  

 Предметом моей особой гордости стала высокая точность печати. Мы не только подтвердили те результаты, которые были достигнуты в Ступино, но и взяли новую планку: при высоте конструкции три метра уход вертикали в верхней точке напечатанной конструкции составил пять миллиметров или 0,095 градуса. 

Прибыв в ОАЭ мы поняли, что требуется разработка нового материала для 3D-печати, что мы не можем использовать ту же смесь, которой печатали дом в Ступино. Технолог по смесям разработал новый состав на основе гипса из местных строительных материалов и с учетом специфики климата ОАЭ. Пока мы занимались доработкой механической части, а технолог разрабатывал и тестировал новые составы смеси для 3D-печати, фокус-группа из инженеров-строителей, архитекторов и менеджеров проекта адаптировала проектную документацию под особенности метода строительства и габариты оборудования.

Перед ними также стояла большая задача: было необходимо синхронизировать и оптимизировать траекторию печати при перестановке 3D-принтера по строительной площадке. Так как площадь этажа здания превышала триста квадратных метров, необходимо было делать несколько перестановок оборудования и синхронизировать код, чтобы перестановки не отразились на качестве конструкции. Помимо этого нужно было скорректировать траекторию печати с учетом прокладки вертикального армирования стен, прокладки коммуникаций, установки перекрытий и перемычек для окон, дверных проемов и колонн. Обход вертикальной арматуры происходил за счет доработок кода печати. 

Во время печати здания в Дубае большая часть работы по обходу арматуры проводилась в ручном режиме. На основе полученного опыта и данных мы планируем разработать систему машинного зрения для автоматического определения препятствий и их обхода, а вся работа по оптимизации траектории легла в основу нового программного обеспечения для построения G-кода.

Перед финальной печатью стен здания мы провели несколько тестов по 3D-печати разных конструкций, чтобы убедиться в работоспособности всех узлов и соответствии требованиям максимальной высоты и радиуса печати. Мы должны были быть уверены во всем: в механике, гидравлике, системе подачи, качестве смеси, правильности кода и так далее. После этого, наконец, приступили к печати стен первого этажа. 

В начале печати основного здания мы постоянно следили за состоянием оборудования. На основе этих данных мы доработали техническую документацию по обслуживанию и работе с 3D-принтером. Серьезных проблем с механикой не возникало, но нужно было всегда делать поправку на то, что при создании оборудования в Москве мы очень мало знали о климате эмиратов. Основная проблема климата в Дубае — это постоянный переход температуры через точку росы. Проще говоря, за одну ночь любая металлическая поверхность покрывалась налетом ржавчины. Выход был очевиден: подобрать такую смазку, которая предотвратила бы коррозию. При всей очевидности такого решения нам пришлось изрядно повозиться. В пустыне сильный ветер переносит огромные массы песка, поэтому на свеженанесенную смазку он налипал моментально, что сильно вредило как направляющим, так и подшипникам. Перепробовав десятки вариантов, мы нашли подходящую смазку и стали ее применять. Это была смазка для мотоциклетной цепи в виде спрея, имеющая отличные защитные свойства и высокую вязкость. К тому же, песок на нее не налипал. Впоследствии, учтя опыт работы в Дубае, при конструкции новых моделей 3D-принтера мы стали использовать направляющие из нержавеющей стали — это довольно дорогостоящее решение, но значительно увеличивающее срок службы узлов.

Основные работы по 3D-печати здания осуществляла команда из четырех человек: менеджер проекта, программист, архитектор и инженер. Мы шутили, что мы участвуем в гонке «Париж-Дакар». Сравнение было идеальным: абсолютно жуткие погодно-климатические условия и невероятная нагрузка.  

Процесс печати итогового здания уложился в пятьсот часов машинного времени — по восемь часов в день. Раньше мы не могли позволить себе такой роскоши — печатать столько времени, сколько удобно. При самых первых тестах печати, еще в Москве, мы старались не останавливать принтер, так как после каждой остановки требовалось проделывать множество процедур: промывать все шланги, трассы принтера, системы замешивая и подачи смеси. В Дубае мы уже имели достаточный опыт, и многие из процедур были автоматизированы.

Иногда необходимо было делать перерывы в 3D-печати на несколько дней или недель, чтобы генеральный подрядчик проложил арматуру, изоляцию, коммуникации и перекрытия. Установка перекрытий выполнялась традиционным способом — укладкой плиты перекрытия с помощью крана. После печати первого этажа установили перекрытия, затем на перекрытия установили 3D-принтер и приступили к печати второго этажа.  

Напечатанное в Дубае здание, в отличие от дома в Ступино, будет введено в эксплуатацию и в нем будут располагаться офисы местных компаний. Это здание является первым напечатанным зданием в новом пригороде Дубая, и в планах муниципалитета — напечатать целый район. 

В течение всего проекта мы сталкивались с техническими проблемами, организационными трудностями, а также иногда с волнами скепсиса и непонимания. Тем не менее, печать 3D-здания успешно завершилась в августе 2019 года, после чего генеральный подрядчик перешел к выполнению отделочных работ, а презентация готового здания состоялась в октябре 2019. Здание попало в Книгу рекордов Гиннесса, как самое большое 3D-печатное здание в мире. Другие большие 3D-печатные здания уже существуют, но все они собирались из заранее подготовленных блоков, тогда как мы напечатали здание «целиком» на строительной площадке.  

Дальнейшее развитие технологии 

Во время проекта мы открыли для себя тонкости не только технических особенностей процессов строительной 3D-печати, но и определили вектор развития, чтобы все наши наработки легли в основу новой эпохи строительной индустрии. Но, как и любая инновация, строительная 3D-печать должна пройти проверку временем. Это вызов целой индустрии, которая имеет свой рынок и инфраструктуру, а споры с консервативными институтами об эффективности могут затянуться. Тем не менее, я считаю, что технология имеет большой потенциал для развития и через десять лет 3D-печать домов станет для всех таким же привычным делом, как и строительство домов из кирпичей или блоков.  

Я уверен, что в будущем мы сможем не только достигнуть полной автоматизации строительства без вмешательства людей при печати фундамента и стен, но также сможем печатать перекрытия и крышу, автоматически устанавливать инженерные коммуникации, двери и окна. Все это можно сделать уже сегодня, применяя только готовые решения, но на это требуется время и ресурсы. Также, вскоре мы не будем ограничиваться печатью домов в два-три этажа. Составы смеси для 3D-печати уже позволяют перейти к многоэтажному строительству. Основным ограничителем выступает отсутствие законодательной базы для напечатанных домов. Сегодня многие компании уже занимаются строительной печатью, и я уверен, что вскоре нас ждут революционные изменения в строительной индустрии.  

Автор: Никита Жеребцов, ведущий инженер-конструктор Apis Cor 

Информация о предложениях компании Apis Cor доступна на официальном сайте по этой ссылке.

Частичное или полное воспроизведение материала разрешено только с согласия автора. 

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу [email protected]

Персональный сайт — Обзор строительных 3D принтеров 2.

 

Начало темы на предыдущей странице: http://spaceexpansion.ucoz.ru/index/0-24                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

 

 

Строительный 3D принтер «Апис кор». 
Его разработку ведет российский инженер предприниматель «Никита Чен Юн Тай». 


В отличие от большинства строительных принтеров, Апис кор, имеет не портальную, а башенную конструкцию. То есть не имеет массивной несущей рамы, и похож по виду на строительный башенный кран. Только в отличие от крана, имеет раздвижную стрелу, на конце расположена печатающая головка.  

К преимуществам этого принтера, можно отнести его компактность. Он перевозится одним легким грузовиком и быстро монтируется на рабочем месте, без необходимости в предварительной подготовке строительной площадки или установки несущих конструкций. В отличие от портальных принтеров, Апис кор, так же может печатать дома изнутри. Что дает ему возможность печатать крышу, потолок, внутренние стены и перекрытия. Апис кор, требует минимум затрат на обслуживание.  

Этот строительный принтер, одни из самых удобных вариантов, для автоматического строительства небольших домов. 
 

Публикации в о принтере Апис кор:  


1 В завтра нет. Новый циркулярный мобильный 3D — принтер строит дома быстро и эффективно:  http://www.vzavtra.net/stroitelnye-texnologii/novyj-cirkulyarnyj-mobilnyj-3d-printer-stroit-doma-bystro-i-effektivno.html

 
2 Экотехника. Строительный 3D — принтер Apis Cor  — мобильный робот — строитель, который возводит 190 м2 жилья в день:  http://ecotechnica.com.ua/arkhitektura/320-stroitelnyj-3d-printer-apissor-mobilnyj-robot-stroitel-kotoryj-vozvodit-190-m2-zhilya-v-den.html

 
3 Контур. Строительный 3D принтер APIS COR:  https://kontur.ru/ib2016/3538

4 Контур. Интервью Никиты Чен — Юн — Тая. Дома на Марсе: Как Apis Cor покоряет рынок строительной 3D печати: https://kontur.ru/articles/4292


Официальный сайт фирмы:  http://www.apis-cor.com/     

 Видео. О принтере Апис кор:    

   

Видео. Никита Чен Юн Тай, о принтере Апис кор:    

  

  

   

 

 

 

Фирма «СпецАвиа», Российский производитель строительных 3D принтеров.

СпецАвиа, Российский производитель строительных 3D принтеров «Портальной» конструкции, предназначенных в зависимости от модели и габаритов, как для строительства домов, непосредственно на строительных площадках, так и для производства отдельных элементов зданий или различных бетонных конструкций.  

 

Принтеры спецавиа, отличаются низкой стоимостью и относительно малой массой, которые делают их доступными для строительных фирм и облегчают их эксплуатацию. Принтеры спецавиа, это не единичные опытные образцы, они производятся серийно и доступны в продаже. 

Статьи: 
1 3Dтодей. Строительная 3D печать. Малоформатное оборудование. Практические рекомендации:  http://3dtoday.ru/blogs/specavia/construction-3d-printing-smallformat-equipment-practical-recommendatio/

2 и-Маш. Компания «СпецАвиа» разработала и изготовила строительный 3D принтер:  http://www.i-mash.ru/news/nov_predpr/71026-kompanija-specavia-razrabotala-i-izgotovila.html

 
Официальный сайт фирмы СпецАвиа:  http://www.specavia.pro/catalog/stroitelnye-3d-printery/       

 

 

 

 

Строительный робот Mesh Плесень собирает армирующие конструкции произвольной формы

 
Как любят напоминать критики, существующие технологии строительной 3D-печати бетоном несовершенны, так как не предусматривают автоматическую укладку арматуры, но вполне возможно, что и такое решение не за горами. 

Команда из Швейцарской высшей технической школы Цюриха продемонстрировала разработку под названием Mesh Плесень — автоматического укладчика и сварщика арматуры. 3D Подобно строительным-принтерам, устройство умеет создавать конструкции всевозможных сложных форм.

 

Основой системы служит вполне обычный промышленный робот-манипулятор, размещенный на самоходной платформе. Машина автоматически сгибает и сваривает стальной прут, формируя структуру, готовую к наполнению бетоном. Дополнительные обрезки, привариваемые перпендикулярно через короткие интервалы, помогают предотвращать вытекание бетона.

Проект только что был отмечен наградой на Швейцарском инновационном форуме в Базеле. В следующем году разработчики планируют провести полноценные испытания новой установки и возвести опытное здание. Хотя об использовании сетки Плесень в комбинации с 3D-печатью бетоном пока ничего не говорится, эти две технологии стали бы отличным дополнением друг для друга. С другой стороны, Mesh Плесень позволяет работать вообще без опалубки, включая 3D-печатную, но обработка внешних поверхностей остается насущным вопросом. Дополнительная информация доступа на сайте проекта:  http://www.dfab.ch/portfolio/mesh-mould/    

 

Источник. 3D Тодей:   http://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/construction-robot-mesh-mould-assemble-reinforcing-structures-of-arbit/  

 

 

  

 

 

Первый невероятный 3D мост в мире

Голландский стартап MX3D — первый пешеходный мост в Амстердаме, длиною в 8 метров, создадут методом печати в воздухе при помощи промышленного робота.

MX3D использует индустриальный роботизированный механизм, подобный тому, что используется на линии сборки автомобилей. Разработчики дополнили его сварочным аппаратом и специальным программным обеспечением, которое позволяет печатать 3D объекты из металла. Стартап планирует напечатать стальной мост через один из каналов в Амстердаме к 2017 году.

«Мы исследуем и развиваем новаторские и экономически эффективные технологии робототехники, с которым можно создавать красивые и функциональные объекты 3D печати практически в любой форме», — сказал разработчик робота, художник и дизайнер Йорис Лаарман. 


MX3D-Metal 3D-робот принтер может «нарисовать» быстро высыхающие металлические конструкции. Метод будет использоваться для печати стального моста. Небольшие слои расплавленного металла привариваются к существующей структуре, таким образом создаются линии.

При печати нескольких линий, принтер создаст сильную и сложную структуру, которая послужит каналу мостом. Во время процесса, принтер напечатает свою собственную поддержк — принтер может работать полностью автономно.

«Этот мост покажет, как 3D-печать,, Наконец входит в мир крупных, функциональных объектов и устойчивых материалов», — говорит Лаарман.

«Для того, чтобы сделать мост, команда хотела бы использовать четырёх роботов, по два с каждой стороны канала, которые движутся навстречу друг другу. Из-за этого уменьшится давление на формирующийся мост »

Роботы от MX3D имеют шесть степеней подвижности. Это позволяет им создавать сложные трёхмерные объекты, накладывать сталь слой за слоем. Механизмы могут продвигаться по мере выполнения работы — они будут двигаться навстречу друг к другу, пока мост не соединятся посередине.

Мост будет иметь самонесущую конструкцию арки. Окончательный дизайн и местоположение моста будут объявлены в ближашее время, — сказали в компании MX3D.

Роботы созидают всю конструкцию полностью, и соберут специальную поддерживающую часть, которая выдержит вес самих механизмов.
Особенностью роботов от голландского стартапа заключается в многообразии неповторяющихся действий.

Они способны выполнять сложные и разнообразные задачи под управлением специально созданного программного обеспечения. Разработчики всё время совершенствуют программы для будущего, дополняя их скриптами и кодами под будущие крупные объекты.

Роботы от MX3D обладают шестью степенями подвижности, что позволяет им создавать сложные трехмерные объекты, накладывая небольшое количество стали слой за слоем. Также механизмы могут продвигаться по мере выполнения работы. В случае со строительством моста они будут двигаться друг к другу, пока мост не будет соединен посередине.

За счет этой подвижности роботы могут производить объекты любого масштаба. Будущий мост в Амстердаме будет пока не очень большим — всего 8 метров в длину. Изначально MX3D хотели строить мост прямо над каналом, но отказались от этой идеи из соображений безопасности. Роботы изготовят всю конструкцию полностью, а также соберут специальную поддерживающую часть, которая будет выдержать вес самих механизмов.

 

Особенность роботов от голландского стартапа заключается в том, что они не повторяют однообразные действия, а выполняют сложные и разнообразные задачи. Для этого MX3D создали специальное программное обеспечение. Разработчики планируют усовершенствовать программы в будущем, дополнив их скриптами и кодами для создания других крупных объектов.

 

Источник. The jizn:   http://thejizn.com/2016/03/02/pervyj-neverojatnyj-3d-most-v-mire/

 

 

 

 

 

 СТРОИТЕЛЬНЫЙ 3D-ПРИНТЕР ROBOVAST AUSTROCASA ОТ ПЕЧАТАЕТ ИЗ БЕТОНА, КЕРАМИКИ И ДЕРЕВА
 
 
3D-ТЕХНОЛОГИИ ПЕЧАТИ ПОСТЕПЕННО ВНЕДРЯЮТСЯ В СТРОИТЕЛЬНОЙ СФЕРЕ, МНОГИЕ КОМПАНИИ ПРЕДСТАВЛЯЮТ ПРОЕКТЫ НАПЕЧАТАННЫХ НА 3D-ПРИНТЕРЕ ЖИЛЫХ ДОМОВ, ОФИСОВ И ДРУГИХ КОНСТРУКЦИЙ. ТЕМ НЕ МЕНЕЕ, В БОЛЬШИНСТВЕ СЛУЧАЕВ РЕЧЬ ИДЕТ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО О 3D-ПЕЧАТИ ИЗ БЕТОНА. ИМЕННО ПОЭТОМУ РУМЫНСКАЯ КОМПАНИЯ AUSTROCASA INTERNATIONAL РЕШИЛА ПРЕДЛОЖИТЬ ДРУГИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, НАПРИМЕР, ГЛИНУ И КЕРАМИКУ.
 

 

Новый прототип строительного 3D-принтера RoboVAST способен печатать из этих двух материалов, а со временем разработчики планируют добавить также переработанное дерево и пластик. Такой широкий ассортимент материалов может позволить полностью изготавливать с помощью 3D-печати инновационные и экологичные дома.
Румынская компания занимается строительством домов из таких материалов, как дерево, целлюлоза, смеси бетона, глина и местные переработанные материалы. Уже с 2003 года компания получает от клиентов со всего мира проекты домов и подбирает соответствующие материалы. 3D-Внедрение печати — это логичная следующая стадия развития бизнеса. В Austrocasa говорят, что из-за традиционных методов строительные компании сталкиваются с проблемами в управлении рабочей силой, большим количеством отходов производства, переносами сроков и высокими издержками. В свою очередь, архитекторы ограничены в свободе творчества из-за способов строительства. Кроме того, во многих регионах важно учитывать финансовые трудности и непростую логистику. Именно эти проблемы компания намерена решить с помощью нового строительного 3D-принтера RoboVAST. 

 

Новое устройство от Austrocasa не только позволит строить высококачественные и экологичные дома по доступным ценам, но и создавать напечатанные на 3D-принтере элементы, например, несъемную опалубку. Преимущества нового подхода очевидны, например, отсутствие необходимости в дорогостоящей рабочей силе может позволить снизить рыночную стоимость, по расчетам Austrocasa, примерно в два раза. Качество, в свою очередь, останется на том же уровне или даже улучшится — не говоря уже о невероятной свободе творчества и дизайна. Помимо этого, 3D-принтер RoboVAST позволяет сократить количество отходов.
Несмотря на все преимущества, концепция все еще находится в стадии разработки. В начале года компания представила 3D-принтер DesignVAST, который способен печатать из бетона, глины и других материалов. Устройство стало моделью, на основе которой разрабатывается RoboVAST — в свою очередь, этот 3D-принтер уже будет применяться для полномасштабного строительства домов. Похоже, что у Austrocasa действительно есть потенциал довести концепцию до полноценного воплощения в жизнь — компания находится в процессе переговоров по строительству квартала из 50 домов в Гамбии.

 

Источник. 3D Пульс:   http://www.3dpulse.ru/news/stroitelstvo/stroitelnyi-3d-printer-robovast-ot-austrocasa-pechataet-iz-betona-keramiki-i-dereva/

 

 

Строительные 3D-принтеры CyBe мобильны « Fabbaloo

Бетонный 3D-принтер CyBe [Источник: CyBe]

Сегодня я смотрю на компанию, которая продает пару строительных 3D-принтеров.

CyBe — нидерландская компания, выросшая из традиционной строительной фирмы, основанной почти 100 лет назад. В последние годы они, как и я, были озадачены тем, почему строительная отрасль не подверглась процессу автоматизации, как это произошло во многих других отраслях.

Не видя очевидных вариантов, они решили сами заняться автоматизацией отрасли, представив линейку строительных 3D-принтеров, или, как они их называют, бетонных 3D-принтеров.

Предпосылка строительного или бетонного 3D-принтера довольно проста: обычный бетононасос подключен к управляемой компьютером системе движения, которая позволяет точно контролировать отложение бетона.

В некоторых строительных 3D-принтерах используется портальная система, похожая на ту, что вы можете увидеть на настольном 3D-принтере, за исключением того, что она намного больше. Но другие, такие как CyBe, выбрали систему роботизированной руки. По их замыслу экструдер для бетона монтируется на эффектор манипулятора робота, который может двигаться по шести осям.

Хотя концепция кажется простой, существуют всевозможные сложности, которые компания-производитель строительных 3D-принтеров должна решить, чтобы успешно 3D-печатать большие бетонные объекты. В некотором смысле эти сложности аналогичны тем, с которыми может столкнуться оператор настольного 3D-принтера при настройке системы.

Концепция бетонного 3D-принтера CyBe [Источник: CyBe]

Бетонный поток в 3D-принтерах

Одной из проблем является сам бетонный материал. Он должен быть достаточно жидким, чтобы легко и надежно протекать через бетононасос.Вы бы не хотели столкнуться с застреванием и «испортить» отпечаток, который в данном случае может быть буквально зданием. Но в то же время материал должен быть достаточно вязким, чтобы сохранять форму и не оседать при выдавливании. Конечно, он также должен быть сильным, когда лечится. CyBe разработала бетонную смесь, которую они назвали «РАСТВОР», отвечающую этим требованиям.

Еще одно осложнение — это то, что я бы назвал «досягаемостью». В типичном 3D-принтере всегда есть «объем сборки», максимальная степень, в которой объект может быть создан.Это связано с тем, что камера печати буквально окружает напечатанный объект. Однако в случае роботизированной системы, такой как используемая CyBe, концепция объема сборки немного отличается.

В своих спецификациях они говорят, что их машины имеют «диапазон печати» 3,2 м. По сути, это максимальное расстояние, которое может преодолеть роботизированная система. Для меньшего бетонного объекта, который вписывается в этот диапазон, CyBe предлагает вариант «фиксированного» принтера. В этом случае устройство более или менее стационарно установлено в положении, в котором оно может печатать конкретные объекты в 3D.Это, вероятно, лучше всего подходит для фабричного сценария, когда машина используется для печати небольших бетонных компонентов, которые отправляются в другое место для использования.

Мобильная конструкция 3D-печать

Другой вариант от CyBe — «мобильный». В этой конфигурации бетонный 3D-принтер установлен на интересной платформе с ножками и гусеницами. Треки позволяют перемещать его с места на место, хотя я сильно подозреваю, что он печатает только в неподвижном состоянии.

Бетонный 3D-принтер CyBe с монтажными ножками [Источник: CyBe]

Здесь возникает еще одна сложность: я почти уверен, что бетонный принтер должен быть установлен ровно, чтобы он правильно понимал пространство для сборки.Вероятно, это достигается за счет регулировки ножек мобильной конфигурации.

В настоящее время CyBe предлагает эти два устройства по ценам, которые можно ожидать от высококачественной строительной техники: 180 000 евро за мобильную версию и 150 000 евро за стационарную версию. В цену также входит обучение двух сотрудников, необходимых для работы с устройствами.

В этом видео показана машина в действии. Я подозреваю, что это требует некоторой настройки, так как при 3D-печати углов конструкции на таких высоких скоростях возникают проблемы с экструзией:

Усовершенствованная 3D-печать для строительства

CyBe завершила серию проектов со своим оборудованием, и на их веб-сайте размещены галереи их изображений.Большинство проектов кажутся довольно обычными, с плоскими стенами и крышами, по большей части неотличимыми от традиционных конструкций. Тем не менее, они работали и над гораздо более продвинутыми проектами, такими как этот:

. Усовершенствованный дизайн здания на 3D-принтере CyBe [Источник: CyBe]

Здесь мы видим, как эта технология действительно может быть использована для создания «невозможных» конструкций. Это то, что мы видели с настольными и заводскими 3D-принтерами, так почему бы не ожидать того же от строительных 3D-принтеров?

Через CyBe




Учитывая все внимание, уделяемое строительным 3D-принтерам, мы сочли целесообразным узнать, что реальный строитель думает об этой технологии.




Выбор этой недели — «3D-печать бетона: современное состояние и вызовы цифровой строительной революции» Арно Перро.




Средства массовой информации продолжают одурачивать фейковыми новостями о «3D-печатных домах за 24 часа». Мы выражаем свои мысли об этом продолжающемся фиаско.




Чарльз Гулдинг и Прити Сулибхави из R&D Tax Savers рассматривают применение крупномасштабной строительной 3D-печати.




Мы только что узнали гораздо больше о COBOD BOD2, крупнейшем в мире строительном 3D-принтере.




Материалом номер один, используемым в мировой строительной отрасли, является бетон, но как он используется в недавних строительных проектах 3D-печати?




Autodesk предоставляет инструмент самооценки для строительной отрасли; должны ли они также предоставить один для 3D-печати?




Хотите остаться в космической среде обитания? Одна 3D-печатная космическая среда обитания предлагается публике для краткосрочного пребывания, но она находится на Земле.

Printstones запускает мобильного робота для строительства на месте и 3D-печати

Printstones, австрийский производитель мобильных роботов для 3D-печати для строительного сектора, объявил о выпуске своего новейшего производственного робота.

Baubot характеризуется модульной конструкцией, что означает, что он позволяет легко вносить модификации сторонними заказчиками. Описываемое как «многофункциональный строительный робот», устройство в стиле вездехода выходит за рамки простой 3D-печати бетона и способно выполнять целый ряд гибких производственных операций, таких как транспортировка материалов, сварка, фрезерование, завинчивание, плазменная резка, покраска, и даже кладка кирпича.

С целью сделать строительные площадки более безопасными и эффективными для рабочих, Printstones выпускает специализированный комплект для разработки программного обеспечения (SDK) для использования с Baubot. Цель состоит в том, чтобы позволить клиентам настраивать своих роботов с помощью новых инструментов и приложений по своему усмотрению, обеспечивая действительно адаптируемый продукт, подходящий для любой производственной площадки.

Многофункциональный Баубот. Фото через Printstones.

Баубот

Разработанный для размещения в кузове грузовика, новый Baubot оснащен набором сплошных гусениц, что делает его пригодным практически для любой местности.Он может подниматься по лестнице, проезжать через двери и полностью питается от электрической батареи (до восьми часов). Максимальная скорость робота составляет 3,2 км/ч, а максимальная грузоподъемность составляет 500 кг. Baubot также оснащен роботизированной рукой с радиусом действия 1 м и точностью размеров 1 мм.

Клиенты могут использовать транспортное средство как в ручном режиме, так и в предварительно запрограммированном режиме, при этом рабочий день робота может быть задан заранее. В будущем Printstones намерена добавить функциональные возможности данных BIM, которые можно использовать для моделирования Baubot в его рабочей среде для оптимизации его процедур.С данными BIM робот завершит свои обходы тысячи раз, прежде чем ступить на строительную площадку.

Кроме того, компания может обучать централизованный ИИ, используя как данные моделирования, так и данные реальных датчиков своих роботов. В то время как текущая итерация Baubot предназначена для самостоятельной работы, всеобъемлющий ИИ позволит стаям Baubot работать в тандеме на строительных площадках для оптимизации производства.

3D-печать бетона с помощью Baubot.Фото через Printstones.

Вынос за пределы строительной площадки

Printstones заявляет, что Baubot, хотя и оптимизирован для строительства и 3D-печати бетона, не ограничивается строительными площадками. Ничто не мешает покупателю использовать транспортное средство в судостроении или аэрокосмической отрасли или для проверки и технического обслуживания в существующей инфраструктуре, такой как электростанции. Каким бы ни было приложение, Baubot работает со стандартным транспондером и практически не требует времени на настройку.

Ожидается, что использование этих роботов значительно повысит безопасность производственных площадок для сотрудников, одновременно снизив затраты на строительство и техническое обслуживание в долгосрочной перспективе. В качестве бонуса, поскольку физическая сила и ловкость в значительной степени исключены из уравнения, работа на стройплощадке может стать доступной для более широкого круга людей с большим разбросом по возрасту, полу и физическим способностям.

Сварка на месте с помощью Baubot. Фото через Printstones.

Ожидается, что внедрение 3D-печати на месте станет важным поворотным моментом в строительном секторе.Буквально в прошлом месяце техасская строительная компания ICON выставила свои первые напечатанные на 3D-принтере дома в США на внутренний рынок жилья по цене от 450 000 долларов. Работая с разработчиком 3Strands, ICON использовала свои 3D-принтеры Vulcan для проекта, построив четыре многоэтажных дома в Восточном Остине.

В другом месте, в Индии, крупнейшая строительная компания страны, Larsen & Toubro Construction (L&T), недавно завершила свое первое двухэтажное здание, напечатанное на 3D-принтере. Здание площадью 65 м² было изготовлено с использованием широкоформатного бетонного 3D-принтера, предоставленного OEM COBOD, и состоит из местной бетонной смеси для 3D-печати.

Подпишитесь на информационный бюллетень для индустрии 3D-печати , чтобы быть в курсе последних новостей в области аддитивного производства. Вы также можете оставаться на связи, подписавшись на нас в Twitter и поставив лайк на Facebook.

Ищете работу в аддитивном производстве? Посетите 3D Printing Jobs , чтобы узнать о вакансиях в отрасли.

На изображении показан многофункциональный Baubot.Фото через Printstones.

Гигантский мобильный 3D-принтер

Массачусетского технологического института может построить здание за 14 часов, и однажды он может отправиться на Марс — TechCrunch

На первый взгляд цифровая строительная платформа выглядит так же нелепо, как и ее название. Сопло прикреплено к концу пары роботизированных манипуляторов на вершине вездехода, оснащенного гусеницами танка. К задней части прицеплен бортовой прицеп с двумя большими металлическими баками, привязанными к его верху. Система на самом деле представляет собой гигантский мобильный 3D-принтер, и команда Массачусетского технологического института считает, что она может помочь революционизировать жилищное строительство как здесь, на Земле, так и на других планетах в отдаленном будущем.

Конечно, идея 3D-печати дома не нова. Его уже пробовали с разной степенью успеха. Однако то, что отличает этот проект от большей части его конкурентов, — это переход от модульности к системе, способной печатать структуру за один раз.

Система освобождена от особых ограничений более традиционного 3D-принтера благодаря длинному промышленному роботизированному манипулятору спереди. Другой, более точный рычаг прикреплен к концу этого, что позволяет управлять им с гораздо большей точностью.Это дает системе гораздо большее пространство для сборки, чем традиционный 3D-принтер, который ограничен ограниченным объемом своей печатной платформы.

Команда работает над ботом с 2011 года, разрабатывая его в несколько итераций. Сегодня утром компания продемонстрировала, над чем работает, в виде короткого замедленного видео на YouTube, в котором платформа строит купол высотой 12 футов из смеси пены и бетона, создавая прочную конструкцию. , но при этом остается место для таких вещей, как провода и трубы, которые можно вставить сбоку.

В целом процесс занял чуть менее 14 часов. Видео, однако, — это только начало амбициозных целей команды. Стивен Китинг, недавно получивший докторскую степень в области машиностроения, написал статью о проекте, который был запущен на этой неделе. Он говорит об амбициях своей команды с молниеносным энтузиазмом, который распространяется от лабораторий Массачусетского технологического института до жилых домов, строящихся на Марсе за считанные секунды.

Проект, как он объясняет, родился из желания создавать машины и конструкции с явным биологическим вдохновением — то, что в наши дни в моде в мире робототехники.Система является программируемой и в настоящее время может управляться нажатием кнопки. Но если платформа будет работать в экстремальных условиях, таких как антарктическая тундра (или, если уж на то пошло, на Марсе), ей потребуется полная автономия.

«Наше будущее видение этого проекта — создание самодостаточных роботизированных систем, — объясняет Китинг. «Подобно тому, как дерево собирает свою собственную энергию, наша платформа разрабатывается для достижения цели, заключающейся в том, чтобы иметь возможность собирать свою собственную энергию. Мы показали это с помощью фотоэлектрической энергии.И возможность собирать и использовать местные материалы».

При правильном сочетании датчиков система может настраивать сборку в зависимости от таких условий, как свет и погода, и может использовать собственное окружение в качестве основы для своих структур. Документ даже доходит до того, что предлагает стены, построенные из органического живого материала, такого как цианобактерии, которые могут адаптироваться к окружающей среде, что способствует достижению первоначальной цели команды по созданию биологической структуры.

Китинг также быстро указывает на преднамеренное обращение к машине как к платформе, а не как к 3D-принтеру.Цель состоит в том, чтобы создать роботизированную систему, способную выполнять несколько различных функций, работающих в тандеме для создания конструкции, включая копание и фрезерование в дополнение к 3D-печати.

Но хотя многие цели команды кажутся произведениями научной фантастики, Китинг считает, что в ближайшем будущем система сможет начать строить реальные структуры.

«Я предполагаю, что вы увидите, как это произойдет в ближайшие несколько лет», — объясняет он. «Вы начнете видеть настоящие конструкции, сделанные из этих вещей.Это будет широко распространено, и мы не сможем сделать из этого ваш дом в ближайшие пять лет, но будут построены конструкции.

Apis Cor готова расширить сектор 3D-печати дома и строительства с помощью своей усовершенствованной компактной мобильной робототехники

Apis Cor, производящая роботов для 3D-печати зданий и разрабатывающая передовые технологии и материалы для строительства, работает над ускорением внедрения 3D-печатных домов и зданий. Его уникальная конструкция компактного роботизированного принтера позволяет легко транспортировать его с помощью пикапа и прицепа.Конкурентное преимущество компании сосредоточено на простоте настройки, для которой требуется всего 2 человека для настройки и «печати дома/здания». Этот уникальный дизайн 3D-принтера Apis Cor позволяет строить конструкции зданий прямо на месте без дополнительной сборки. Apis Cor хочет помочь подготовить почву для окончательной автоматизации строительной отрасли до уровня, который действительно поможет оказать влияние на отрасль.

Согласно отчету UN Habitat « World Cities Report 2020: The Value of Sustainable Urbanization » (PDF), потенциальные домовладельцы во всем мире вынуждены экономить более чем в 5 раз больше своего годового дохода, чтобы позволить себе стоимость стандартного дома.В отчете также говорится, что 1,6 миллиарда человек, или 20% населения мира, живут в неадекватных жилищах, из которых один миллиард проживает в трущобах и неформальных поселениях. Это просто показывает, что решение этих проблем огромно, и решение этого отставания в области жилья с помощью нынешних методов строительства не будет устойчивым. Будет очень сложно достаточно быстро сократить это отставание, и это будет не очень устойчиво с точки зрения использования ресурсов. Автоматизация и повышенная производительность позволяют строить каркасы домов, напечатанные на 3D-принтере, в 9 раз быстрее, чем при использовании традиционных методов строительства.Таким образом, ускорение внедрения домов, напечатанных на 3D-принтере, может стать одним из лучших способов решения жилищного кризиса во всем мире.

Анна Чен-юн-тай, генеральный директор и соучредитель Apis Cor, говорит: «Технология 3D-печати позволяет нам сократить количество строительных отходов. Аддитивное производство противоположно субтрактивному производственному процессу, когда вам нужно вырезать лишний материал для создания необходимой формы. В случае 3D-печати вы добавляете столько материала, сколько вам нужно для создания формы.Это делает процесс более эффективным и устойчивым.

Компания со штаб-квартирой в Мельбурне, штат Флорида, занесена в Книгу рекордов Гиннеса как самое большое в мире напечатанное на 3D-принтере здание на Земле. Этот проект был напечатан в сотрудничестве с правительством Дубая для использования в качестве муниципального офиса. Решение Apis Cor печатает наружные и внутренние стены, решая самые трудоемкие и самые дорогие компоненты строительных проектов. Процесс 3D-печати позволяет печатать дома за считанные дни, сокращая время строительства и стоимость проекта.Этот автоматизированный процесс также решает серьезную проблему в строительной отрасли — острую нехватку квалифицированной рабочей силы. Например, в США сектору потребуется добавлять 61 000 новых работников в месяц в течение следующих 3 лет, что составляет 2,2 миллиона новых сотрудников.

Компания Apis Cor, основанная 6 лет назад, готовится расширить свою деятельность, внедряя проверенные технологии в строительную отрасль США, начиная со Флориды. Бронирование уже открыто для остальной части США, и компания начнет реализацию этих проектов с начала 2023 года.После этого он расширится и выведет свою деятельность за пределы США. Плата за бронирование составляет 7000 долларов.

«Технология строительной 3D-печати открывает возможность использования альтернативного, более экологичного материала с меньшим содержанием цемента. Например, мы использовали материал для 3D-печати на основе гипса, чтобы построить здание в Дубае. Материал на основе гипса по-прежнему содержит цемент, но в гораздо меньшем количестве, чем в обычном бетоне. Материал такой же прочный, как бетон, потому что мы разработали передовую формулу, которая позволяет достичь требуемой прочности на сжатие.Также здание было построено в соответствии с местными строительными нормами для железобетонных зданий. Это означает, что мы напечатали опалубку для несущих колонн, которые были армированы и заполнены обычным бетоном, а также напечатали перегородки и самонесущие стены. Так мы добились структурной целостности здания».

«Наш долгосрочный план — переход на бесцементные материалы. Например, геополимерный материал, который мы уже успешно тестировали в прошлом.Использование геополимерной технологии в производстве бетона и цемента дает следующие экологические преимущества по сравнению с традиционным производством портландцемента:

  1. сокращение выбросов CO2 до 90% в производственном процессе
  2. минимальное воздействие на окружающую среду на 60 % за счет снижения необходимости извлечения сырья
  3. переработка и повторное использование отходов и побочных продуктов существующих производств

Apis Cor уже добилась значительных успехов в сборе средств.Apis Cor поддерживается Alchemist Accelerator , , акселератором для корпоративных стартапов, а также At One Ventures, венчурной и частной инвестиционной фирмой, которая находит, финансирует и развивает команды, чтобы катализировать мир, в котором человечество является чистым позитивом для природы. .

Apis Cor уже работает над приложениями за пределами Земли.

«Технология 3D-печати — это метод роботизированного строительства зданий, поэтому ее можно применять для внеземного строительства.Хотя материалы, роботы и оборудование, очевидно, будут другими из-за совершенно другой среды и задач, мы применим наши знания о 3D-печатных домах, полученных на Земле. Таким образом, наша работа по 3D-печати на Земле неизбежно будет применяться для расширения технологических возможностей за пределами Земли».

В будущем возможны сценарии, в которых роботы будут сначала строить начальную инфраструктуру, прежде чем прибудут люди.

Apis Cor уже получил несколько наград, в том числе:

  • Высшие награды в конкурсе NASA 3D-Printed Habitat Challenge за автономную точную печать, высокие характеристики материала: долговечность, испытания на удар, испытания на проникновение воды.
  • Apis Cor получила бриллиантовую награду за креативный подход к проектированию роскошных зданий в рамках более широкого ежегодного конкурса HBCA Parade of Homes в Космическом побережье, Флорида.
  • Мировой рекорд Гиннеса за самое большое здание на Земле, напечатанное на 3D-принтере, 2019 г.

Все изображения предоставлены Apis Cor

Цените оригинальность CleanTechnica? Подумайте о том, чтобы стать участником, сторонником, техническим специалистом или послом CleanTechnica – или покровителем на Patreon.

Реклама
Есть совет для CleanTechnica, хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.

Производители 3D-печатных домов

Поскольку домашняя 3D-печать становится реальностью на быстро развивающемся строительном рынке, мы хотели сосредоточиться на производителях 3D-принтеров, которые делают возможным это великое новшество. Существует множество различных типов строительных 3D-принтеров, от полярных машин до портальных принтеров и мобильных роботов.Сегодня они способны экструдировать бетон, что позволяет возводить различные конструкции разной степени сложности, от домов до мостов и офисов. В следующем списке мы рассмотрим основных производителей 3D-печатных домов на рынке!

12 производителей 3D-печатных домов на рынке

1. Апис Кор

Apis Cor — российская компания, разработавшая 3D-принтер, способный построить дом всего за 24 часа и в экстремальных погодных условиях.Их машина имеет длину 4,5 метра, высоту и ширину 1,5 метра и может легко транспортироваться на мобильном кране. Это полярный 3D-принтер, который выдавливает бетон на печатную поверхность площадью 132 м2, в отличие от 3D-принтеров, установленных на платформе и рельсах. По словам производителя, его можно установить на месте всего за 30 минут. Компания разработала собственное программное обеспечение и программу управления для облегчения строительных работ. Также, как мы видели ранее, компания создала самое большое 3D-печатное здание, которое находится в Дубае.Здание площадью 640 м2, достигающее в высоту почти 10 метров, и на его печать ушло в общей сложности 17 дней.

3D-принтер Apis Cor построил дом всего за 24 часа

2. Батипринт

Группа исследователей из Университета Нанта разработала технологию 3D-печати BatiPrint 3D, которая позволила построить первое социальное жилье в Нанте. В партнерстве с LS2N, лабораторией, специализирующейся на разработке робототехники, компания создала четырехметрового робота, который последовательно укладывает 3 слоя материалов: два слоя расширяющейся пены и одну треть бетона.Этот промышленный робот является многошарнирным и мобильным, что позволяет ему работать непосредственно на месте. Он способен строить 7-метровые стены!

3. Будьте больше 3D

Испанская компания Be More 3D была основана в предпринимательской среде Политехнического университета Валенсии. Его команда состоит из четырех молодых людей, полных решимости работать над улучшением и внедрением технологий 3D-печати в строительном секторе. Стартап специализируется на производстве добавок к бетону, материала, который стал большим достижением в этой отрасли.Фактически Be More 3D стала первой испанской компанией, создавшей 3D-принтер такого типа. Эта технология позволила им реализовать множество проектов, таких как строительство домов площадью 32 м2 в Африке.

4. ОСА

Итальянский производитель WASP разработал бетонный 3D-принтер, который в настоящее время является одним из крупнейших на рынке. 3D-принтер высотой 12 метров и шириной 7 метров имеет регулируемые руки длиной до 6 метров. Этот 3D-принтер, получивший название BigDelta, призван отреагировать на жилищный кризис путем строительства более дешевых домов, особенно для развивающихся стран.Долгосрочная цель проекта заключается в том, чтобы BigDelta могла экструдировать солому и землю, чтобы можно было строить дома с использованием материалов природного происхождения. Однако на данный момент машина может перемещать до 200 кг, хотя рекомендуется 40-50 кг. Gaia — самый последний проект от WASP, этот дом представляет собой экологически устойчивый дом, построенный с использованием фирменного 3D-принтера Crane WASP.

5. ЗНАЧОК

Vulcan II — первый строительный 3D-принтер, выпущенный компанией ICON. Он специально разработан для производства более прочных и доступных по цене зданий с большей свободой проектирования, увеличивая производительность печати примерно до 600 квадратных метров.В 2018 году ICON стала первой компанией в США, получившей разрешение на строительство и создавшей 3D-печатный дом. Дом в Остине стал доказательством концепции, которая объединила команду, инвесторов и клиентов, чтобы двигаться вперед в будущее. Таким образом, их миссия состоит в том, чтобы сделать достойное и доступное жилье доступным для всех.

6. Винсун

Эта китайская компания попала в заголовки газет в 2014 году, когда представила свои первые 3D-печатные дома. Чтобы построить эти дома, они используют машину, основанную на технологии FDM, которая укладывает слой за слоем смесь цемента, песка и волокон, что придает достаточное сопротивление стенам, которые они строят на своей фабрике.Объем печати их машины составляет 32 м в длину, 10 м в ширину и 6,6 м в высоту. Помимо своего первого проекта в Шанхае, в 2016 году они разработали первые 3D-печатные офисы в Дубае и начали сотрудничать с Илоном Маском в разработке туннелей Hyperloop, которые, как они надеются, станут самым быстрым транспортом в мире. Последним и самым недавним проектом компании стало строительство объектов для остановки вспышки коронавируса в Сяньнине.

7. Конструкции 3D

Construction 3D — поставщик 3D-принтеров для строительной отрасли.Это французский проект, инициированный компанией Machines-3D и бельгийским архитектором Гаэлем Колларо. Предложение этого проекта состоит в том, чтобы строить настраиваемые дома из материалов, пригодных для повторного использования, или из материалов, полученных из мест, где построены дома. Для своей разработки они используют своего рода «бетонный кран» на основе технологий FDM. Их машина позволяет печатать слои материала всего за несколько часов, а также позволяет создавать геометрические формы, невообразимые до появления этих технологий.

8. ХОБОД

Датская компания COBOD начала свою деятельность в 2017 году со строительства первого 3D-печатного здания в Копенгагене. Первый 3D-принтер компании назывался BOD (Building On Demand) и с ним они начали работать по всей Европе, что позволило изучить и улучшить возможности своей машины. Таким образом позже они разработали второе поколение 3D-принтера BOD2. Рост компании продолжается, и сегодня BOD2 распространяется по всему миру — например, компания продала один из своих 3D-принтеров в Саудовскую Аравию.В настоящее время технология COBOD позволяет печатать трехэтажные здания площадью более 300 м2 каждое.

9. Создание контура

Contour Crafting разработала конкретный процесс 3D-печати, созданный Бехрохом Хошневисом из Университета Южной Каролины. Он разработал машину, установленную на рельсах по полу здания, которая служит порталом и направляет роботизированную руку. Он скользит вперед и назад, выдавливая бетон, который затем выравнивается поддонами, прикрепленными к соплу.Behrok является одним из первых, кто разработал метод 3D-печати, который может работать с бетоном, открывая двери для новых возможностей. С помощью этой технологии Contour Crafting может значительно снизить стоимость коммерческого строительства, а также исключить отходы материалов в процессе производства. Проекты Contour Crafting включают, например, 3D-печать дома площадью 610 квадратных метров менее чем за 24 часа.

10. Сайб Строительство

CyBe Construction — голландская компания, выпустившая два бетонных 3D-принтера: Cybe RC 3Dp и Cybe R 3Dp.Также был разработан запатентованный материал на основе бетонной смеси. Обе машины с 6 осями могли печатать со скоростью 200 мм/сек, что позволяло быстро изготавливать бетонные конструкции. Среди последних работ компании мы находим так называемый «Meet House», большой проект, в котором CyBe Construction выступила технологическим партнером по строительству 3D-дома в парке SRTI. Технология Cybe считается одним из самых инновационных и надежных способов построить интегрированный жилой блок с использованием недорогого цифрового оборудования.

11. XtreeE

XTreeE — французская компания, созданная в 2015 году и использующая 3D-печать для создания сложных бетонных конструкций. Он работает с роботами марки ABB и разрабатывает собственное программное обеспечение. Кроме того, он стремится создать больше мобильных машин, чтобы преодолеть определенные производственные ограничения. Стартап объясняет, что его машина основана на технологии, близкой к технологии осаждения расплавленного материала. Недавно он приступил к проекту Viliaprint, который заключается в создании 5 3D-печатных домов в Реймсе путем изготовления бетонных стен.Благодаря технологиям 3D-печати XtreeE стало возможным спроектировать полые стены, чтобы можно было интегрировать трубы и изоляционный материал.

12. SQ4D

Американская компания SQ4D специализируется на проектировании и строительстве инсталляций, созданных с помощью 3D-печати. Машины XXL оснащены манипулятором, расположенным на портале, который окружает область печати, и дополнительно изготавливает конструкцию с помощью процесса экструзии бетона. Среди его самых последних проектов мы можем выделить январь прошлого года.SQ4D использовала 3D-принтеры S-Squared для строительства нового здания площадью 580 квадратных метров с общим временем печати 48 часов в течение 8 дней. Основная цель компании — сделать с помощью своих аддитивных технологий более доступное жилье для людей.

Что вы думаете об этих производителях 3D-печатных домов? Дайте нам знать в комментариях ниже или на наших страницах в Facebook и Twitter! Подпишитесь на нашу бесплатную еженедельную рассылку, чтобы получать все последние новости в области 3D-печати прямо в свой почтовый ящик!

Новые инновации в оборудовании для 3D-печати бетоном, строительные нормы и правила, доступность

3D-печать бетонных конструкций, включая дома, стала заметным событием в новостях, но в меньшей степени, когда речь идет о проникновении на рынок новых домов или коммерческих структур.

Препятствия для развития этой технологии, которая, как утверждают сторонники, может сделать жилье более доступным и доступным, включают: еще не защищены, а другие не ответили на запросы

  • Запатентованные смеси, для которых требуются инженерные заполнители
  • Требования строительных норм и правил, которые вызывают местные задержки с утверждением проекта
  • Отсутствие имеющихся в продаже машин для 3D-печати бетона
  • Вчера, Феникс- Diamond Age объявила о выделении венчурного капитала в размере 50 миллионов долларов для своей интегрированной системы автоматизации зданий, которая решает проблемы строительных норм и правил, основывая свою технологию на существующих нормах для строительства из кирпичной кладки.Технология компании дополняет 3D-печать бетона роботизированными функциями, которые вырезают проемы в стенах, выравнивают бетонные поверхности, устанавливают электрические и механические устройства и выполняют другие трудоемкие этапы в процессе строительства дома.

    Раунд серии А возглавил Джексон Хоул, базирующаяся в Вайоминге лаборатория Prime Movers. Посевные инвесторы Alpaca VC, Dolby Family Ventures, Timber Grove Ventures и Gaingels вложили больше своих средств, и к ним присоединились Signia Venture Partners. Кроме того, 20 процентов раунда поступило от клиентов Diamond Age, включая строителей промышленных домов и застройщиков.В августе 2021 года компания получила начальное финансирование в размере 8 миллионов долларов. его технологический стек в отношении соблюдения Международного строительного кодекса для сухой кладки, который уже широко признан муниципалитетами, которым необходимо будет одобрить проекты, построенные Diamond Age. UL разработала стандарт UL 3401 для оборудования для 3D-печати, производственных процессов, материалов для аддитивного производства, процедур контроля качества и производственных записей.Служба оценки ICC Международного совета по нормам и правилам аналогичным образом создала свой стандарт ICC-ES AC509 для 3D-технологий автоматизированного строительства для 3D-бетонных стен. Diamond Age пытается обойти и то, и другое, решив использовать технологии с длительным послужным списком, которые обычно разрешены в муниципальных кодексах. Одобрение этих органов может помочь новой строительной технологии получить одобрение регулирующих органов в юрисдикции, где подрядчики предлагают ее использовать, но Ослан отмечает, что кладка из сухой кладки уже известна.

    «Часть строительных норм и правил, которые мы смоделировали, — это кладка из сухих стеллажей, — сказал Ослан. «Мы также используем систему пост-натяжения, которую можно найти на любом крупногабаритном складе, и создали композитную стеновую систему, которая в прошлом году проходила инженерную сертификацию третьей стороны и будет продолжать проходить все проверки технических стандартов для получения технических характеристик. сертификация и ЧП печать для представления в Международный совет по кодексам. Мы сможем доказать, что наши конструкции безопасны.

    В отличие от других технологий 3D-печати бетоном, Diamond Age не экструдирует бетон в виде непрерывной заливки. Скорее, они укладывают по одному слою за раз на длину секции стены, которая, по сути, ведет себя как непрерывный кирпич кладки во всю длину стены. Вес слоев друг на друга и система пост-натяжения означает, что каждый слой не должен химически прилипать к слоям выше и ниже.

    «У нас есть патент на композитную стеновую систему, которая уже нарушает стандарты ветровой нагрузки и проникновения воды», — сказал Ослан.«Мы очень рады возможности представить эти данные строительным отделам. У нас есть патент на процесс экструзии — мы делаем это совершенно иначе, чем все остальные люди, занимающиеся 3D-печатью из бетона. Они пытаются взять настольного Makerbot и масштабировать его. Если вы посмотрите на то, как работают настольные 3D-принтеры, они нагревают материал, а затем полагаются на процесс механического затвердевания. Бетон – это химический процесс отверждения. Идея состоит в том, что вы можете непрерывно печатать на 3D-принтере и склеивать конструкции, чтобы они имели такую ​​же прочность, как одиночная заливка.Мы решили, что подойдем к этому как к кладке из сухих штабелей, и спроектировали систему стен с учетом этого».

    Код для сухой кладки позволяет Diamond Age строить здания до трех этажей, но это выходит далеко за рамки их цели сосредоточиться на стартовом домашнем рынке.

    «Мы можем напечатать одноэтажный дом площадью до 2000 квадратных футов», — сказал Ослан, добавив, что они могут построить двухэтажный дом площадью до 3600 квадратных футов. «Один из наших первых клиентов строит исключительно двухэтажные дома — мы получаем сертификат для этого, работая со сторонней инженерной фирмой над проектами в Соединенных Штатах.”

    Портальная технология компании также позволяет заливать подвалы ниже уровня земли.

    «Конечно, мы можем построить подвалы», — сказал Ослан. «С самой нашей портальной системой ограничение возникает, когда мы строим крышу».

    Diamond Age не использует высокотехнологичные материалы для своего процесса экструзии бетона, а скорее использует цемент в мешках из Home Depot и полудюймовый заполнитель, который обычно доступен в любом местном карьере.

    «Конструкция нашей смеси такова, что мы выдавливаем 2.5-дюймовый квадратный кирпич», — сказал Ослан, подчеркнув, что цель состояла в том, чтобы обеспечить доступность материалов при соблюдении требований к производительности. «Наша смесь имеет нулевую осадку… от 1 до 3 процентов усадки, но без осадки. Эта высота 2,5 дюйма означает, что мы печатаем в два с половиной раза больше слоя, чем другие 3D-принтеры».

    Автоматизированная механическая установка

    Однако технология Diamond Age выходит далеко за рамки экструзии бетона и включает в себя ряд инструментов, прикрепленных к подвесному порталу, которые, по сути, обеспечивают систему управления производством, которая устанавливает электрические кабелепроводы, электропроводку и механические элементы, вырезает окна и двери. , выравнивает вершины стен, чтобы принять фермы крыши и многое другое.

    Ослан выражает признательность техническому директору и соучредителю Diamond Age Расселу Вароне, а также его опыту и сети талантливых инженеров, имеющих опыт работы в Tesla, за внедрение передового технологического подхода, который необходим для создания современного автоматизированного завода на рабочей площадке.

    Система построена на основе семи систем автоматизации, называемых когортами, которые в конечном итоге будут поддерживать 26 различных автоматизированных наборов инструментов — наборы инструментов, используемые на начальных этапах строительства, в настоящее время выпущены на рынок и запатентованы, в то время как другие разрабатываются, но еще не выпущены.Когорты создаются последовательно, завершая одну фазу структуры перед переходом к следующей структуре в многоструктурном проекте развития.

    «Если вы думаете о том, как электрика и сантехника выполняются в PEX и Romex, мы делаем то же самое», — сказал Ослан. «Но у нас есть роботизированная система, которая может дотянуться до стены и расплатиться — снимая материал с рулона, считая дюймы и длину, и зная, как далеко он должен пройти, а затем оставляя поросячий хвост, который может быть присоединен к двухпостовой или четырехпостовой коробке.Люди приходят позже и устанавливают связи. Он находится в стене вертикально, а не горизонтально. И мы могли бы использовать немного дополнительного материала. Но экономия на рабочей силе и отнятие малоценной работы от высокоценных людей компенсируют это».

    Эта автоматизация требует значительного количества структур в одном географическом районе для обеспечения эффективности автоматизации.

    «Мы не направляем группу менее чем в 150 домов, — сказал Ослан. «Это шесть месяцев работы. Для того, чтобы собрать цирк и приехать в город, мы хотим быть на месте, наверное, шесть месяцев.Развитие, в котором мы начинаем, наш первый проект, который мы начинаем здесь в апреле этого года, включает более 200 домов».

    Ослан сказал, что компания не планирует лицензировать или продавать свою технологию, а скорее использовать ее для реализации проектов для коммерческих разработчиков.

    3D-принтеры по бетону для продажи

    Однако на самом деле другие компании продают технологию 3D-печати по бетону на коммерческой основе.

    Мидвейл, штат Юта Компания MudBots в настоящее время ищет региональных дистрибьюторов для своих принтеров, размеры которых варьируются от 15 на 15 на 10 футов до 100 на 50 на 10 футов.COBOD представляет собой принтер BOD2, размеры которого варьируются от 14,86 футов на 145,92 футов на 10 футов до 39,69 футов на метры на 81,2 футов на 26 футов в высоту.

    Black Buffalo 3D Corporation представила готовый к производству принтер NEXCON 1G на Международной выставке строителей Национальной ассоциации домостроителей (NAHB) в феврале.

    Black Buffalo 3D

    «Мы просто считаем, что единственный способ выйти за рамки действительно успешного сбора средств — это коммерциализировать его», — сказал руководитель отдела маркетинга и стратегии Big Sun Holdings Group Питер Куперман.Big Sun, член HN Inc., ранее называвшейся семейством компаний Hyundai BS&C Co. Ltd, является материнской компанией Black Buffalo 3D. «В ближайшие месяцы я буду на сцене со многими нашими клиентами, которые объявят о строительстве сотен домов. Но мы также будем использовать то, о чем мы говорим, для 3D-печати как можно большей части нашей новой фабрики — часть из них будет напечатана с откидными стенами, а часть напечатана на месте, и мы надеемся, что мы будем зонированы, чтобы наши клиенты могли печатать. несколько домов и образцы недвижимости на недавно купленном участке в Пенсильвании.

    Куперман сказал, что в настоящее время компания производит восемь машин в месяц, причем большая часть сборки происходит на предприятии в Южной Корее и в Элизабеттауне, штат Нью-Джерси. Завод, который будет построен в Пенсильвании, поможет им еще больше масштабироваться.

    Инженерный бетон для 3D-печати

    В отличие от Diamond Age, Black Buffalo 3D использует запатентованную смесь для процесса экструзии.

    «Я думаю, что мы первые, кто вложил огромные средства в материалы — и это область, которая нуждается в некоторой стандартизации в отрасли», — сказал Куперман.«Мы потратили массу времени и денег на разработку материала с нашим партнером, Mapei».

    В технологии печати Black Buffalo используются запатентованные чернила на цементной основе, которые отверждаются до давления более 7000 фунтов на квадратный дюйм за 14 дней. Mapei будет распространять продукт в Америке, но, поскольку Black Buffalo 3D владеет интеллектуальной собственностью, они смогут лицензировать производство чернил в регионах мира, где Mapei может не иметь распространения.

    «Мы начали с очень хорошей смеси, созданной нашей командой по исследованиям и разработкам в Южной Корее, и провели последние полтора года, улучшая ее, чтобы она соответствовала самым строгим стандартам безопасности, согласованности и производительности, которые проверяются ICC-ES и Intertek. — сказал Куперман.«Сложнее всего было выполнить требование по усадке. Мы также работаем над экологически безопасными чернилами и рассматриваем материалы на основе конопли, чтобы заменить некоторые компоненты нашей традиционной смеси чернил».

    Материал и метод печати были сертифицированы в соответствии с ICC AC 509 в 2020 году для высоты стен до восьми футов, а затем Black Buffalo работала с ICC над пересмотром стандарта, чтобы обеспечить многоэтажную печать для соответствия их максимальной высоте печати в четыре. истории и будущее доказательство стандарта.

    «Мы провели год, выполняя испытания на прочность, испытания на сжатие, определяя, как конструкция выдержит землетрясение, как вам нужно подготовить стену — пройдя через это с ICC и  (фирмой по тестированию строительной продукции) Intertek… Когда дело доходит до чтобы получить разрешение на кодирование или зонирование, мы можем передать некоторые законные научные материалы.”

    Принтеры, поставляемые сейчас

    Портальный 3D-принтер Black Buffalo имеет полностью модульную конструкцию и максимальную высоту печати 26 футов.

    «Он уже доступен для приобретения», — сказал Куперман. «Мы их продаем, работаем над программами финансирования и лизинга. Наш бизнес вращается вокруг растущего внедрения технологии 3D-строительства, и мы хотим сделать принтеры NEXCON доступными для пробных проектов, чтобы доказать, почему наши материалы и машины являются лучшими. Мы считаем, что элемент аренды имеет решающее значение для предоставления строителям возможности протестировать технологию и ощутить ее преимущества на собственном опыте.”

     

    Мобильный робот для крупномасштабной 3D-печати на строительных площадках

    Видео: крупномасштабная 3D-печать для строительства

    Несмотря на достижения в использовании 3D-печати на строительных площадках, включая быстрое производство бетона нестандартной формы, ограниченный размер и отсутствие мобильности затрудняют масштабирование 3D-принтеров. В результате его широкое распространение было ограничено. Чтобы преодолеть эти препятствия, исследовательская группа из Наньянского технологического университета в Сингапуре разработала метод печати во время движения.Он печатает цельные конструкции произвольных размеров с помощью одного робота за один проход, что имеет решающее значение для обеспечения хороших структурных свойств.

    В большинстве существующих систем 3D-печати для строительных площадок размеры печатаемых конструкций ограничены либо ограниченным объемом портала, каркасом, позволяющим печатающей головке перемещаться вдоль оси, либо досягаемостью манипулятора робота. Это означает, что невозможно печатать любыми строительными материалами на расстоянии, превышающем расстояние между опорами портала.

    Чтобы решить эту проблему, команда Nanyang разработала систему, которая позволяет принтеру перемещаться на колесах в любом направлении по плоской поверхности. На этой мобильной базе установлен промышленный робот-манипулятор, фланцевый патрубок манипулятора которого соединен шлангом с насосом.

    В новой системе движения робота-манипулятора и мобильной платформы тщательно планируются и координируются. Кроме того, точная локализация робота и управление движением с обратной связью гарантируют, что сопло укладывает бетон в нужном месте с нужной скоростью.

    «Наша система установлена ​​на мобильном роботе, — сказал профессор Фам Куанг Куонг из исследовательской группы. «Возможность перемещать базу робота в пространстве позволяет нашему роботу печатать структуры, которые больше, чем он сам. Кроме того, наличие мобильной базы упрощает доставку робота на строительную площадку и его перемещение внутри».

    Размещение камеры системы на задней части мобильной базы позволяет системе локализации работать на большей площади. Модель аппаратной настройки системы, а также обзор процесса ее печати можно увидеть ниже на рисунке 1.

    Рисунок 1: Настройка системы 3D-печати и конвейер процесса печати

    Чтобы доказать эффективность системы и концепции печати во время движения, команда напечатала цельную бетонную конструкцию размерами 210 см x 45 см x 10 см, что было больше, чем досягаемость 87-сантиметрового роботизированного манипулятора системы. Таким образом, схема печати во время движения значительно увеличивает размер цельных конструкций, которые может печатать один робот.

    В верхней части этой истории можно увидеть видеодемонстрацию процесса.

    Команда считает, что их принтер может сделать 3D-печать более эффективной на строительных площадках. Тем не менее, они признают, что у системы есть свои ограничения, и необходимо проделать дополнительную работу, особенно для адаптации 3D-принтеров к грязным, неровным строительным площадкам.

    «Мы планируем добавить нашему роботу совместные функции, — сказал Куонг. «Идея состоит в том, чтобы человек-оператор брал робота за руку и перемещал его по строительной площадке в нужное место, направляя его для достижения высокоточной сборки.

     

    Для получения дополнительной информации о 3D-печати посетите цифровую библиотеку IEEE Xplore .

    Посмотреть полный текст статьи о IEEE Xplore . Прочитайте первую страницу бесплатно.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.