qualitycompany

Постройка 2-х этажного здания площадью 2.800 кв.м. в любом районе США может потребовать от 6 недель до 6 месяцев, главным образом из-за того,что вся работа должна быть выполнена рабочими. В течение следующих 5-ти лет, шансы того, что 3-D печать станет настолько продвинутой, что позволит нам загрузить характеристики внешнего вида в робота, дать команду на печать, и наблюдать за тем  как он выстраивает бетонное здание меньше чем за день. Рабочих там будет предостаточно, но лишь для того,что бы увидеть это все своими глазами...

Минимизация времени и стоимости постройки временных сооружений позволит спасателям оказывать помощь людям попавшим в отчаянные ситуации. Это то, к чему, как надеется Берох Кошневис, профессор технических наук и директор Центра Ускоренных Технологий Строительства (CRAFT), в Университете Южной Калифорнии, приведут его изобретения.

Постройка внешнего контура здания в действии (Contourcrafting.org)

"Первоначально это будет преимущественно благотворительная помощь странам для искоренения трущобы," говорит Кошневис. "Следующий шаг - постройка временных приютов для тысяч людей изгнанных с мест своего постоянного проживания в результате военных действий или природных катастроф. Такие строения можно построить гораздо дешевле и на много быстрее, обеспечивая более достойное проживание, по сравнению с тентами или коробами.

Кошневис говорит, что его система может быть готова через два года, но на Луне она может оказаться быстрее, чем увидим ее в Гаити или Сомали. В конце ноября, НАСА выделила грант Кошневису и его коллегам, как часть программы Инновационных концепций НАСА (NIAC), в рамках разработки технологии строительства лунных строений. Следующий шаг для команды - испытания процесса на объекте D-RATS в Аризоне.

Постройка контура здания

Кошневис называет свою технологию "постройкой контура", и основана она на тех же принципах, что и бытовые 3D принтеры, такие как MakerBot’s Thing-O-Matic. Его робот выдавливает вязкий бетон во время трассировки вдоль распечатанной схемы стен. В то время, как сопло перемещается вперед и назад, быстро выстраиваются слои, нижние слои уплотняются в достаточной степени, для того, что бы поддержать увеличивающийся вес. Его скорость приводит рабочих в чувство смущения.

"Мы говорим о технологии, которая может создать поверхность площадью в один фут (30,5 см.) менее чем за 20 секунд," рассказывает Кношевис. С подобными темпами, "постройка контура" может выстроить целую комнату менее чем за час.

Понадобится немного времени, что бы создать принтер, который мог бы построить большие объекты с такой скоростью. Большинство 3D принтеров, использующие пластик, строят тонкие слои, только 0,01 мм толщиной. Число слоев определяет четкость объекта. Также как пиксели в цифровой камере, чем их больше, тем более аккуратнее конечный продукт. Но когда Кошневис попытался строить такими тонкими слоями процесс оказался слишком затянутым, что бы быть целесообразным.

К счастью, он понял что может строить слои большей толщины, больше дюйма толщиной, если найдет способ смягчить материал, который выходит из сопла. В конце концов, он прикрепил два поворотных мастерка, которые позволили направлять материал под любым углом.

Другие роботизированные детали могут быть добавлены к принтеру, придавая ему способность создания водопровода или электрической проводки. Крепления могут размещать направляющие поддержки и металлические слои в верхней части стен, что бы создавать основу для потолка и крыши.

Печать куба или осьминога

Размер - это сейчас единственная вещь сдерживающая данную технологию.  "На данный момент времени, у нас есть машина, которая может построить объект длиной около 23 фута, высотой около 7 футов и около 15 футов шириной, " рассказывает Кошневис.

Он считает, что полнофункциональный принтер мог бы быть разобран на три части для того, что бы поместится в бортовой грузовик. Вся сборка могла бы происходить на месте. Для начала,  дизайнер приносит цифровой план дома на флеш-накопителе, его в принтер, в то время как рабочие загружают в принтер бетонную смесь. Как только принтер активирован, рабочие играют вспомогательную роль, выкладывая материал для роботизированных захватов и приготавливая партии бетонной смеси. Рабочие также устанавливают окна и двери, так как эта задача настолько проста, что совсем не требует автоматизации.

3D печать будет не только быстрее,  но и предоставит архитекторам возможность разработок и дизайна в абсолютно новых направлениях.
"У подобной технологии, определенно, интересное будущее," говорит Шон Бейли, архитектор и художник из Нью Йорка. "Если традиционные технологии производства требуют дополнительных ресурсов с увеличением сложности, то 3D принтеры с такой логикой не связаны ." С 3D принтером, требуется то же время и те же средства, для превращения бетонной массы в куб, как и для превращения его в более сложный объект, например, в осьминога," говорит Бейли.

По мере того как каменная кладка становилась более специализированной и,следовательно, дорогостоящей, сложная, помпезная архитектура оказывалась более сложной для воздвижения. Однако, 3D печать сможет вернуть такие формы. 
"Существует множество форм, которые вы можете создать с помощью технологии контурной печати и которые не могут быть созданы традиционным конструированием, такие как поверхности с двойным изгибом, которые могли бы быть крайне затратны для построения существующими методами," говорит Кошневис.

Morgen E. Peck, Qualitydigest