Строительство 3д принтерами в россии: подробный обзор использования 3d в этих целях

Наказание за введение в заблуждение инвесторов

Комиссия по ценным бумагам и биржам США (SEC) обвинила космический стартап Momentus, его основателя и экс-главу Михаила Кокорича, во введении в заблуждение инвесторов относительно технологий компании и рисков национальной безопасности, связанных с предпринимателем.

Кроме того, обвинения предъявлены компании Stable Road, ее главному исполнительному директору (CEO) Брайану Каботу (Brian Kabot) и ее спонсору SRC-NI. Stable Road является так называемой SPAC, то есть компанией, специально созданной для слияния с другой частной компанией – в данном случае Momentus – желающей выйти на биржу, не проводя процедуру первичного размещения акций (IPO).

Согласно заявлению, опубликованному на сайте SEC, все упомянутые выше физические и юридические лица за исключением Кокорича урегулировали спор с комиссией, не признав и не опровергнув ее выводы. Условия урегулирования, в частности, предусматривают выплату штрафов на общую сумму в более чем $8 млн. Из них $7 млн заплатит сам Momentus, еще $1 млн – Stable Road, оставшиеся $40 тыс. приходятся на долю Кабота. С Кокоричем финансовый регулятор продолжает вести тяжбу в окружном суде столичного округа Колумбия.

Регулятор в США оштрафовал космический стартап Momentus Михаила Кокорича на $7 млн

В случае если слияние Momentus со Stable Road, запланированное на август 2021 г., произойдет, по требованию SEC его участники должны будут обеспечить «меры по защите инвесторов».

Строительство базы на Марсе и Луне

Помимо Марса, огромную конструкцию планируется возвести и на Луне — они будут называться Mars Glass и Lunar Glass. Разработчики надеются, что в строительстве можно будет использовать материалы, доступные непосредственно на небесных объектах. В противном случае, их придется привозить с Земли, что будет очень дорого и займет много времени. Самый оптимистичный прогноз гласит, что строительство домов на Луне и Марсе начнутся во второй половине XXI века. Однако, такие планы обычно не сбываются и сроки отодвигаются.

Демонстрация проекта японских специалистов

Помимо сооружений Mars Glass и Lunar Glass, японские специалисты хотят создать транспортную инфраструктуру «Hexagon Space Track». При помощи нее планируется облегчить перелеты между Землей, Луной и Марсом — так космические путешествия будут проходить быстрее и безопаснее. Для работы этой системы нужно будет построить дополнительные станции на марсианском спутнике Фобос, а также на орбитах Луны и Земли. Этот проект звучит еще более фантастическим, чем дома на Марсе и Луне, поэтому сроки его начала никто не озвучил.

Когда-нибудь полеты между тремя этими объектами будут занимать меньше времени

Из всего написанного выше складывается впечатление, что это — очередная концепция, которая никогда не будет создана в реальности. С другой стороны, пилотируемые полеты на Луну и Марс должны быть осуществлены уже в ближайшие десятилетия и после них они могут стать регулярными. Первое время астронавты смогут жить внутри космических кораблей, но потом им могут потребоваться более устойчивые жилища.

По материалам hi-news

Две важные детали, которые говорят нам о том, что путешествие на Марс реально

Еще в 1948 году немецкий ученый Вернхер фон Браун опубликовал научный труд Das Marsprojekt — Проект «Марс» — в котором подробно описал, как разработать и построить 10 космических кораблей, которые могли бы доставить в целости и сохранности первых переселенцев на Марс.

На тот момент идеи Фон Брауна не оценили даже его близкие коллеги, и его с треском уволили с работы. Но в 1960х его идеи наконец получили широкое признание, в том числе и среди разработчиков шаттла «Аполлон», который доставил астронавтов на Луну. Новая книга научного журналиста Стивена Петранека дает нам конкретные данные и рекомендации, как воплотить дерзкую идею Фон Брауна по переселению на Марс в жизнь.

Петранек считает, что 4 астронавта вполне могут справиться с 243-дневным перелетом на Марс и высадиться на этой планете в 2027 году. А к 2050 году уже будут созданы полноценные колонии, считает журналист. Давайте обсудим опасности и преграды, которые будут подстерегать нас на этом пути.

Мы не могли не заметить, что в книге слова «прогнозируемый» и «проект» используются бесчисленное множество раз. Но что скажут скептики, если эти данные действительно окажутся правдой?

Есть две важные детали, которые нужно упомянуть:

1. До недавнего времени НАСА даже обсуждать не хотели возможные перелеты на Марс. Но спустя некоторое время они нанимают специальную команду, которая трудится над созданием межпланетного шаттла «Орион». Вам не кажется это странным?

2. Илон Маск говорит, что единственной миссией, ради которой существует его компания Space X — это практическая возможность осуществления межпланетных перелетов. И в первую очередь — на Марс.

Еще 10 лет назад все смеялись на Илоном, когда он утверждал, что сделает первый полноценный электромобиль. А еще 50 лет назад об этом нельзя было прочитать даже в фантастических романах. Но Тесла смогла произвести настоящую революцию в автомобильной индустрии.

Space X осуществили уже 18 успешных полетов. И мы думаем, что Илон настроен действительно серьезно, если утверждает, что его миссией является успешная доставка первых колонизаторов на Марс.

Сколько людей будут жить на Марсе после освоения колонии через 10, 20, 50 лет?

Илон Маск, пожалуй, единственный человек на Земле, кто может дать нам наиболее адекватную оценку численности населения колонии. В 2025 или 2027 он отправит 2 шаттла с первыми переселенцами на Марс. В одном корабле будет от 4 до 10 астронавтов. К 2030 году шаттл прибудет на красную планету. Уже в ближайшее время начнется разработка больших многоразовых космических кораблей, способных вместить от 80 до 100 человек. И, по самым консервативным подсчетам, если у нас будет 50 кораблей с 80 астронавтами на каждом, то к 2032 году на Марсе будут жить уже 4000 человек. Корабли будут совершать перелеты каждые два года. И Илон хочет построить к 2050 году до 1000 таких шаттлов. Т.е. в 2050 за одно путешествие на Марс будет прилетать уже 80 000 колонистов. К 2060 году численность колонистов достигнет одного миллиона.

Кто такой проектировщик 3-D печати в строительстве?

Проектировщик 3-D печати в строительстве – сотрудник строительной компании или конструкторского бюро, специализирующийся на проектировании и конструировании макетов для печати домов.

Предвестником возникновения профессии стало широкое распространение 3-D печати различных деталей. Первые трехмерные объекты были очень реалистичными и позволили понять, насколько развитие этого сегмента сможет улучшить качество моделей не только в строительстве, но и в других отраслях.

Хотя многие до сих пор воспринимают трехмерные объекты, как способ создания всевозможных пластиковых аксессуаров, некоторые иностранные строительные компании всерьез задумались о возможности возведения зданий с помощью 3-D печати. На сегодняшний день в разных точках планеты уже существует несколько готовых домов, возведенных с помощью технологии 3-D печати.

Актуальность использования трехмерного моделирования в строительстве обусловлена необходимостью сокращения энергопотребления и затрат, повышения автоматизации процессов на производстве, снижения сроков выполнения строительных работ и применения технологии безотходного производства при возведении зданий. Кроме того, создание моделей будущих домов с помощью 3-D принтеров позволяет получить более полное представление о конструктивных особенностях того или иного объекта.

Очевидно, что для дальнейшего развития этого направления необходимо выделение трехмерного моделирования в отдельную профессию. Предполагается, что проектировщик 3-D печати будет отвечать за весь процесс моделирования зданий от этапа планирования до подбора материалов и создания готового проекта. В его обязанности будут входить такие функции как:

• контроль над соблюдением требований по реализации проекта;
• подбор компонентов для печати в соответствии с заданными условиями и проверка их совместимости;
• разработка макетов конструкций;
• создание физических прототипов объектов;
• анализ и оценка результатов работы;
• обучение вовлеченных в работу сотрудников;
• консультации и согласование действий с различными экспертами смежных специальностей.

Реализация этих обязанностей потребует от специалиста по 3-D печати следующих знаний и умений:

• знание основ проектирования и моделирования;
• умения работать со специальными программами (Softimage XSI; 3dMax, Maya; Blender; LightWave; Cinema 4D; Modo и т.д.);
• знание физических свойств материалов;
• умение разрабатывать инструкции для 3-D принтера и знание принципов его работы;
• владение иностранным языком;
• знание технических требований, предъявляемых к используемой в строительстве графике;
• знание актуальных тенденций в области 3-D дизайна.

Персонализированные кресла IKEA

В июне 2018 г. мировой гигант розничной торговли «ИКЕА» объявил начале о разработки геймерских кресел Ubik, созданных с помощью 3D-принтеров. Хотя Ubik по форме совсем не напоминают классические геймерские кресла, как заявляют в компании, по своим эргономическим свойствам они не будут уступать конкурентам. Для этого «ИКЕА» объединились с шведским производителем медицинских протезов UNYQ.

Максимум комфорта кресел будет достигаться с помощью полной персонализации. Клиент сканирует тело в отделении UNYQ, после чего производитель протезов разрабатывает наиболее подходящий для покупателя 3D-макет кресла, исходя из его телосложения, веса и прочих физических параметров. И через две недели клиент получат персонализированное, напечатанное лично для него кресло. 

Обшивка кресла состоит из пластиковой сетки, которая моментально адаптируется к телу пользователя и легко конструируется на 3D-принтере. Первые кресла Ubik поступят в продажу в 2020 г.

Плюсы и минусы строительства с помощью 3D-принтера

Применение 3Д-принтера в строительстве — новая, но очень перспективная технология. «Распечатанные» дома:

1. Дешевые — «коробка» обходится в несколько тысяч долларов.
2. Можно построить быстро — небольшие дома могут быть готовы меньше чем за сутки.
3. Прочные, поскольку фактически монолитные.
4. Могут быть почти любой формы — фантазия архитектора ограничена только прочностью конструкции.
5. Такие, как на картинке — любой ЧПУ работает с высокой точностью, поэтому дверные и оконные проемы будут точно такой же ширины, как проекте.

Тем не менее, 3D-печать — это далеко не волшебная палочка. Минусов у этой технологии немало, причем один из них делает невозможным строительство 3Д-принтером в России. Да и не только в ней.

Этот минус — стандартизация. Во многих странах мира технологии и требования к строительным конструкциям строго стандартизированы. И Россия — один из чемпионов в этом. В свое время великая Заха Хадид была вынуждена изменить свой проект Dominion Tower в Москве, потому что вылеты бетонных плит не соответствовали нормативам. Получится ли в России ввести в эксплуатацию дом, который даже не построен, а распечатан на строительном 3D-принтере — вопрос риторический.

Остальные минусы тоже весомые:

• чрезвычайно дорогое оборудование;
• отделку и остальные внутренние работы, включая устройство инженерных сетей, все равно нужно делать по традиционным технологиям;
• нужны очень квалифицированные рабочие для контроля качества;
• специфический внешний вид, который понравится не каждому.

Нет ли опасности в том, что такие амбициозные планы по колонизации Земли являются всего лишь предлогом для того, чтобы уничтожить планету в бесконечных войнах?

Несколько лет назад Пан Ги Мун, председатель ООН, сказал, что мы должны улучшать экологическое состояние планеты, потому что у нас нет никакого плана Б, нам некуда бежать, если что-то случиться. Сейчас Марс — это наш План Б. Он дает нам надежды, нравится это кому-нибудь или нет. Я считаю, что будет большой трагедией, если люди, зная о Плане Б, начнут менее бережливо относиться к планете, на которой живут. Но гораздо большей проблемой будет, если человечество исчезнет вовсе. Вы можете проснуться однажды утром и узнать, что гигантский 20 километровый астероид летит прямо на Землю и скоро столкнется с ней. В таком случае мы абсолютно ничего не сможем сделать, всё человечество погибнет. У нас нет таких ракет, которые могли бы сбить астероид такого диаметра. И есть только один сценарий, чтобы предотвратить все потенциальные угрозы по уничтожению человеческого вида: мы должны стать межпланетной расой. Я очень волнуюсь, когда люди говорят, что мы можем отправиться на Марс, если уничтожим Землю, но еще более волнительно для меня, если все человечество исчезнет с лица Земли.

Автор статьи: Nick Romeo

3D-сканирование

Это направление выросло из дисциплины, которая называется фотограмметрией. Фотограмметрия применяется при создании топографических карт и изучении окружающей среды, используется в различных индустриях — от архитектуры до медицины.

3D-скан лица в ZBrushИзображение: 3Dscans

«Раньше, чтобы смоделировать автомобиль, надо было обрабатывать фотографии. Сейчас это можно сделать с помощью сканера. В итоге получается идеальная копия машины — по крайней мере, в размерах и пропорциях. Можно получить качественную модель, в которой детали проработаны вплоть до миллиметра. Здесь важна работа с высокополигональными сетками: это касается таких задач, как оптимизация или преобразование из плохой сканированной модели в хорошую low-poly.

Будущее — за игровыми движками. Скорее всего, V-Ray и Render будут отходить на второй план в том, что касается быстрых вычислений и красивой графики. Больше объектов нашего окружающего мира будет отсканировано. Чтобы посетить музей, выходить из дома будет совсем не обязательно».

Кирилл Резниченко, CEO студии RainStyle games

В наш век 3D-сканеры используют всё чаще. Объекты для воссоздания в виртуальной среде выбирают абсолютно разные — это могут быть здания, культурные монументы, самолёты или даже люди.

Библиотека ассетов Quixel Скриншот: Quixel

Quixel — один из лидеров рынка 3D-сканирования. Компания стала частью Epic Games в 2019 году. Quixel предлагает огромную библиотеку ассетов, выполненных с помощью 3D-сканера. Благодаря широкому выбору ассетов на Unreal Engine можно очень быстро собирать фотореалистичное окружение — например, природные объекты или городские локации.

«Одно из направлений 3D-сканирования — технология распознавания лиц. Блокировка iPhone работает за счёт этой системы. В московском метро можно проходить турникеты, просто имея деньги на счету, что упрощает пользование транспортом. Применима технология и для торговли — товар можно буквально купить взглядом. По-моему, это даже круче, чем популярная в sci-fi технология анализа сетчатки глаза.

Как устроена технология распознавания лиц? Есть фотография, но когда камера фиксирует человека в реальной жизни, не может быть такого же освещения и ракурса, чтобы компьютер мог идеально наложить одно на другое. В трёхмерном пространстве измеряются длина носа, расстояние между глаз, высота скул, ширина губ и другие определённые точки — на их основе ИИ делает вывод, похож человек или нет. Принцип похож на работу художника, когда необходимо выдержать определённые пропорции в чертах лица».

Антон Морозов, креативный директор BH Studio

Устройство строительного 3D принтера, принцип работы

Стоит отметить, что аддитивные технологии и способы 3D печати бывают разные: лазерное плавление, спекание, стереолитография, наплавления. Следовательно, устройства принтеров тоже различны.

В строительстве используется два типа печати:

• метод экструзии LDM, аналогичный FDM, но без нагрева;
• 3DP или 3D печать сухим порошковым материалом. Данный способ аналогичен SLS (лазерному спеканию), но вместо лазера материал склеивают связующим раствором.

Метод экструзии является самый распространённым. С его помощью можно создавать отдельные строительные элементы, а также полностью возводить здание непосредственно на участке. Второй способ применяется в основном для изготовления декоративных строительных элементов, малых архитектурных форм.

Печать осуществляется специально печатающей головкой, оснащённой шнековым экструдером и бункером для смеси. Специальная мелкозернистая смесь подаётся в бункер вручную или с помощью насоса и послойно выдавливается на участок согласно проектной документации. Таким образом формируются отдельные детали или стены дома.

Существует три основных вида строительного принтера:

• портальный;
• с дельтовидным приводом;
• кранового типа;
• манипулятор.

Портальный строительный принтер

Наиболее перспективный вид строительного 3D принтера. Он напоминает козловой кран, но вместо крюка на тросе у него ферма с печатающей головкой. Этот тип ещё называют XYZ-принтер, поскольку при печати он перемещается по трём взаимно перпендикулярным осям.

В качестве привода обычно используются шаговые двигатели. Такие принтеры способны печатать отдельные детали, малые архитектурные формы, а также небольшие здания целиком, при условии, что они помещаются под аркой устройства.

Простота и надёжность конструкции, а также возможность возведения здания непосредственно на участке являются важными преимуществами данного оборудования. В тоже время, большие габариты и трудоёмкий процесс сборки ограничивают возможность оперативного перемещения.

Трёхосевой (дельтовидный) принтер

Конструкция трёхосевых принтеров похожи на портальную. Основой конструкции также является металлическая ферма. Но она не перемещается на рельсах, а фиксирована. Также отличается крепление печатающей головки. Бункер с экструдером закреплены на рычагах, представляющих собой перевёрнутый штатив с телескопическими «ногами», которые закреплены на направляющих. Таким образом обеспечивается большая подвижность печатающего устройства, но ограничивается площадь печати.

Именно небольшое пространство рабочей зоны дельтавидного 3D принтера и трудоёмкий процесс сборки существенно сужают сферу применения данного оборудования.

Крановый принтер и манипулятор

Иногда печатающее устройство ставят не по периметру, а в середину объекта. Такие принтеры напоминают башенные строительные краны. Их обычно размещают внутри здания, поскольку рабочая зона такого оборудования ограничена вылетом стрелы. Однако они имеют небольшие габариты и вес, что позволяет легко транспортировать. К тому же подготовка такого оборудования к работе происходит достаточно быстро.

Принтеры-манипуляторы используют роботизированную руку для перемещения печатающей головки. Они мобильны, имеют большую гибкость по сравнению с оборудованием кранового типа. Но из-за своей технологичности их цена гораздо выше аналогов.

Стоит отметить, что разработчики не останавливаются на стандартных решениях. Кроме создания непосредственно 3D принтеров, существует оборудование для печати строительных конструкций, являющееся сменным оборудованием. Например, французская компания оснастила кран-паук бетононасосным оборудованием, которое подаёт раствор на закреплённую на конце стрелы печатающую головку. Таким образом базовая машина может выполнять функции крана или возводить бетонные внутренние перегородки.

Чем печатаем: строительные смеси

Чаще всего в 3Д-принтерах для строительства используется модифицированный бетон. Но не обычный, а особый: со специальными присадками, пластификаторами, часто с армирующими элементами. В результате получается пластичная смесь с высокой степенью однородности, которая при этом быстро застывает и набирает прочность.

Причем 3D-принтеры по бетону разных производителей для строительства дома используют разные смесовые составы. Это связано с тем, что разработчики оборудования подбирают состав строительной смеси так, чтобы она не забивала сопло, не налипала на него и выходила аккуратной однородной массой без образования пузырей и других дефектов. А поскольку и экструдеры вообще, и сопла в частности у производителей уникальны, это сказывается и на смесях.

Второй по популярности тип строительного состава — это различные смеси на основе глины. Их используют по двум причинам: во-первых, они считаются более экологичными, во-вторых, они доступнее.

Это не имеет особого значения, если дом строится в городской черте или недалеко от города. Но использование бетонной смеси сильно ограничивает применение 3D-принтеров в строительстве зданий, расположенных в отдалении от крупных городов, поскольку вместе с оборудованием тогда придется везти и много тонн расходных материалов. Это как минимум неудобно и ведет к дополнительным расходам. Не говоря уже о том, что замешивание бетонной смести для большей части строительных 3D-принтеров возможно только в заводских или лабораторных условиях, но никак не в полевых.

«Печать» из глины по большей части решает эту проблему — в этом случае везти с собой нужно только модификаторы. Это делает возможным, например, строительство домов 3Д-принтером на отдаленных территориях России.

Кроме глины, для печати используют смеси с землей, золой, соломой — это позволяет строить дома фактически из мусора и того, что вы добудете на участке.

Наименее распространены строительные 3D-принтеры, которые работают по инвертированной технологии и используют для строительства домов изоляционную пену из пенополиуретана. То есть 3D-принтер печатает не стены, а слой утеплителя на них. При этом работу устройства каждые 1-1,5 м высоты останавливают и заливают в стены бетонную смесь, используя теплоизоляцию в качестве несъемной опалубки.

Такие 3D-строительные принтеры особенно актуальны в России, поскольку позволяют сразу же решить проблему с утеплением дома. Причем среди используемых в частном строительстве теплоизоляционных материалов пенополиуретан самый эффективный.

Робототехника

Протезы мы уже упомянули, а как насчет полноценных роботов? Легко. Вариантов на самом деле великое множество, но разработка компании Siemens интересна тем, что в ее основе лежат 3D-печатные роботы, выполняющие роль 3D-принтеров! По задумке создателей, такие устройства должны выполнять роль производственного роя подобно муравьям или пчелам. Группа машин следует общим алгоритмам, распечатывая новые объекты с помощью бортовых 3D-принтеров.

Работают такие «робопауки» на аккумуляторах, запоминая свое положение в пространстве и относительно друг друга.

Когда аккумуляторы разряжаются, робот-паук вызывает полностью заряженного сменщика, а сам уходит на отдых и подзарядку. Разработчики считают, что промышленная версия такого роя сможет заниматься производством поистине крупногабаритных объектов вроде зданий или корпусов кораблей.

Какими личностными качествами должен обладать проектировщик 3-D печати в строительстве?

Работа с различными конструкциями, оборудованием и программами предполагает наличие у специалиста технического склада ума. Для получения представления о том, каких результатов можно достигнуть при использовании тех или иных методов, он должен иметь пространственное воображение. Креативность и художественный вкус позволят создавать оригинальные модели, соответствующие требованиям заказчика. Умение проявлять инициативу и доносить рациональность идей до заказчика станет залогом развития карьеры.

Проектировщик 3-D печати в строительстве должен быть:

• целеустремленным,
• ответственным,
• исполнительным,
• доброжелательным,
• внимательным к деталям,
• нацеленным на результат человеком, умеющим преодолевать сложности.

Он – любознательный и стремящийся к получению новых знаний человек, постоянно отслеживающий постоянно меняющиеся тенденции в отрасли.

Командная работа – неотъемлемая часть успешной реализации строительных проектов. Поэтому очень важную роль в профессии играет умение наладить взаимоотношения с коллегами и другими заинтересованными сторонами. Для этого специалисту необходимо иметь развитые коммуникативные навыки.

Самые перспективные бизнес идеи

Из всех вышеперечисленных идей можно также выделить ряд наиболее перспективных и прибыльных. Естественно, как и в любом бизнесе, вложения не отобьются моментально, однако при правильном продвижении своей компании, буквально несколько крупных заказов (или даже контракт) могут окупить все затраты.

Печать протезов на 3D-принтере

К сожалению, жизнь непредсказуемая штука. Никогда не знаешь, что случится со здоровьем. Многие люди пострадали в результате аварий или каких-нибудь катастроф и потеряли конечности. Спасают таких людей в повседневной жизни протезы. К несчастью для многих, протезы (а тем более хорошие) очень дорогое удовольствие. 

В данной сфере 3D-принтер может быть невероятно полезным. Он может достаточно быстро создавать протезы из пластика, полимеров и других материалов, причем по доступной для большинства цене. Единственное, что необходимо это купить принтер надлежащего качества и найти специалистов по созданию протезов и их 3D-визуализации.

Печать домов на 3D-принтере

Постройка дома – очень трудоемкий процесс. Помимо этого, он требует больших денежных и временных ресурсов. К сожалению, большинство людей не располагают такой роскошью. Таких людей действительно много и для них может быть интересен вариант постройки дома на 3D-принтере. В России уже существует несколько огромных компаний, производящих домов на 3D-принтерах. 

По сути есть два варианта постройки дома на 3D-принтере:

• Печать стен и их последующая сборка.
• Печать дома целиком на месте.

Разница в цене не велика. Помимо всего прочего, такой вариант постройки дома гораздо быстрее классического. Например, обычную коробку с помощью принтера на основе манипулятора можно возвести всего за каких-то 24 часа.

Производство элайнеров для стоматологических клиник

Огромное количество людей по всему миру пользуются услугами стоматологов и большая их часть пользуются специальными приспособлениями, которые называются элайнерами. Производство таких приспособлений достаточно трудоемкое и требует много времени, однако с помощью 3D-принтера их можно производить персонально для каждого в кратчайшие сроки. Цена же таких элайнеров достаточно велика и в случае приобретения подходящего 3D-принтера, затраты отобьются за 5-7 заказов.

Открытие школы 3D-печати

Направление 3D-печати достаточно обширно. Многие люди все чаще задумываются о том, чтобы начать делать на этом свой бизнес. К сожалению, действительно доступных и качественных курсов 3D-печати с нужным оборудованием и проработанной программой очень мало. По сути, всё что необходимо это купить 3D-принтер и освоить нужную программу для моделирования всего чего душе угодно. Остается дело за малым, научить этому студентов.

3D-печать

3D-печать — это радикально новый подход к воспроизведению объектов, будь то модели и формы для литейного производства, сооружения или человеческие органы. Она выполняется с помощью 3D-принтера — специального станка с программным управлением. 3D-печать может решать некоторые инженерные задачи: например, если создать прозрачную конструкцию, это позволяет увидеть все детали работы механизма.

«Применение 3D-печати будет становиться дешевле и популярнее. Например, если сейчас распечатать металлическую деталь для самолёта очень дорого, то в ближайшем будущем подобные задачи будут всё доступнее».

Кирилл Резниченко, CEO студии RainStyle games

Модели Warhammer 40KФото: Calibanite Lion / Dakka Dakka

«3D-печать находит всё более широкое применение — от косплея до создания устройств и станков. Например, когда Games Workshop перешла с ручной работы на 3D-печать, произошёл резкий скачок в качестве моделей настольной Warhammer 40К. Внешний вид и тактильные ощущения от моделей колоссально выросли, когда их стали моделировать в ZBrush и печатать. Существует 3D-печать домов — конечно, это пока подходит только для тёплых стран. Создающие целые дома огромные принтеры могут решить проблемы целых стран и народов».

Антон Морозов, креативный директор BH Studio

3D-печать используется и в медицине. Один из лидеров 3D-биопринтинга — Organovo. Это медицинская исследовательская компания, проектирующая и разрабатывающая трёхмерные модели человеческих органов.

Демонстрация 3D-биопринтинга человеческого сердца Изображение: NCBI

Organovo использует эту технологию как при терапевтических обследованиях, так и для печати искусственных органов. Она стала первой компанией, которая запустила 3D-биопринтинг как платную услугу.

Недостатки 3D-печати

1. 3D-принтеры тратят слишком много электричества

   3D-принтеры используют от 50 до 100 раз больше энергии по сравнению с энергией, потребляемой в режиме обычного литья пластмасс. Это делает невозможным использование 3D-принтера в промышленных масштабах.

2. Вред пластика для продуктов питания

   Несмотря на то, что сегодня уже производятся специальные нетоксичные пластиковые нити для «печати» кухонных принадлежностей, этот материал пока мало распространен. Использование же стандартного пластика при 3D-печати кухонных принадлежностей может навредить здоровью человека.

3. Низкая производительность

   Скорость 3D-печати значительно ниже по сравнению с традиционными литьем и штамповкой, из-за чего 3D-принтеры не конкурентоспособны в массовом производстве.

4. Прочность

   Качество и прочность изделий, произведенных путем 3D-печати, пока что уступают фрезеровке и литью из пластмассы

Что такое строительный 3Д-принтер и зачем он нужен

Если говорить совсем упрощенно, то строительный 3D-принтер — это своего рода гибрид бетономешалки и руки-манипулятора, рисующего по заданному алгоритму чертеж. По сути, вместо чернил у него бетон, а вместо бумаги – реальная строительная площадка.

Из сопла с определенной скоростью подается строительная смесь, которая равномерно, слоями распределяется по периметру возводимой конструкции

Конструкция может быть как большой, к примеру, окружностью, так и ограниченной в пространстве, к примеру, стеной определённой ширины и длины.

Интересно, что прародителем идеи самовозводимых с помощью роботов-манипуляторов домов считается не один человек, а целая группа специалистов NASA еще в 1995 году, когда в Америке активно развивалась идея покорения малоизученных участков не только нашей планеты, но и космоса. Считалось, что роботы смогут подготовить плацдарм для переселения и комфортного проживания представителем земной цивилизации в другие, менее обжитые уголки Вселенной.

И правда: в домах, возведённых по такой технологии есть что-то космическое!

5 инновационных примеров 3D-печати

На сегодняшний день в строительной сфере реализовано всего несколько проектов в 3D-печати. Вот пять наиболее впечатляющих и многообещающих проектов:

Офисное здание муниципалитета Дубая, ОАЭ

1. Офисное здание муниципалитета Дубая, ОАЭ

В декабре 2019 фирма  Apis Cor, занимающаяся роботами для 3D печати объявила о завершении самого крупного в мире  частного здания, напечатанного при помощи 3D-печати. Офисный блок, построенный в ОАЭ, представляет собой 9,5 метровой сооружение  в высоту и площадью в 640 m2.

3D-принтер Apis Cor перемещался по стройплощадке под открытым небом при помощи крана и возводил разные части конструкции.

2. Офис будущего, ОАЭ 

Офис будущего, ОАЭ

Еще одно впечатляющее здание в ОАЭ, созданное 3D-печатью — Офис будущего — уникальная, довольно большая, конструкция, в котором в настоящее время размещается временная штаб-квартира организации Дубайский фонд будущего.

Для этого здания элементы создавались не на стройплощадке, и их напечатали за 17 дней, а само здание было собрано за 48 часов.

3.Дома, созданные 3D-принтером компании ВинСун, Китай

Дома, созданные 3D-принтером компании ВинСун, Китай

Китайская компания 3D-печати WinSun также применила заводские 3D- принтеры для строительства жилых домов. Компания создала несколько проектов домов, в том числе и небольшое многоэтажное здание. Все детали конструкции можно быстро и дешево напечатать и потом быстро их собрать уже на стройплощадке.

Компания подсчитала, что постройка-печать их пятиэтажного здания может стоить всего $161,000.

4. 3D-напечатанный номер в Льюис Гранд Хотел, Филиппины

3D-напечатанный номер в Льюис Гранд Хотел, Филиппины

Планируя поездку на Филиппины, подумайте о том, чтобы остановиться в отеле Lewis Grand Hotel в Анхелес-Сити, Пампанга, где посетителей встретят первым в мире гостиничным люксом, напечатанным на 3D-принтере. Номер в отеле был разработан Льюисом Якичем, владельцем отеля и инженером по материаловедению, в сотрудничестве со специалистом по 3D-печати Энтони Руденко. Они создали массивный 3D-принтер, который выводит песок и бетон на основе вулканического пепла. Комната была напечатана за 100 часов.

5. Двухэтажный особняк в Бекуме, Германия

Двухэтажный особняк в Бекуме, Германия

Первый 3D-напечатанный жилой дом площадью около 80 квадратных метров  — детище немецкой строительной компании PERI GmbH и архитектурно-дизайнерским бюро MENSE-KORTE ingenieure+architekten. Чтобы напечатать один квадратный метр двойной обшивки стены за 5 минут, использовали 3D-принтер BOD2. Здание представляет собой сооружение с трехслойными полыми стенами, заполненными изоляционной массой. Установка полых труб и соединений во время печати осуществлялась вручную.

3D-печать в строительстве кажется действительно впечатляющей, но каковы реальные выгоды такой технологии?

Исследование: Будущее управления строительством

Как цифровые решения изменят управление проектами в 2022 и дальнейшем?

Скачать