3Д принтер в строительстве: 3D- – | ARCHITIME.RU

ЭВОЛЮЦИЯ РАЗВИТИЯ И ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ 3Д ПРИНТЕРОВ

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлена статистика и выполнен анализ конструкций, построенных с помощью 3Д-печати по годам их возведения. Описаны около 30-ти международных компаний застройщиков, которые построили более 120 объектов с помощью строительных 3Д-принтеров.  А также рассмотрены технические особенности возведенных зданий: армирование, инженерные коммуникации,  отделка, устойчивость, архитектурная форма.

ABSTRACT

This article presents statistics and analyzes structures built using 3D printing by the years of their construction. Around 30 international developer companies that built more than 120 objects using construction 3D printers are described. And also the technical features of the erected buildings are considered: reinforcement, engineering communications, decoration, stability, architectural form.

Ключевые слова: 3Д-печать, 3Д-принтер, геометрия конструкций, инженерные коммуникации, архитектурная форма.

Keywords: 3D-printing, 3D-printer, geometric constructions, engineering communications, architecture forms.

Вступление. За последние пять лет было возведено 112 конструкций напечатанных на 3Д принтере, общая площадь которых составила около 10 000 м². В данном виде строительства принимало участие около 30 компаний, в основном компании частных предпринимателей. Это были различного рода здания, построенные с помощью порталов или роботов-манипуляторов, либо на месте, либо на заводах. Большинство напечатанных компонентов представляют собой стены с одинарными или двойными полосами с внутренними пустотами. Геометрия данных конструкций, варьируется от ортогональных макетов, которые воспроизводят существующие здания, до сферических форм, которые отражают возможности печати.

Первые упоминания о строительстве с помощью 3Д печати относятся к системе быстротвердеющих бетонных слоев, предложенной в 1997 году Джозефом Пенья из Политехнического института Рансселера. А уже позднее, в 2002 году Б.Хошневис из университета Южной Калифорнии разработал процесс контурной печати. Научными исследователями были определены свойства смеси для правильного осаждения, было изучено воздействие на окружающую среду строительных компонентов, напечатанных на 3Д принтере и сравнительные затраты. Основной проблемой остается разработка материалов и ограниченность в дизайне.

Конструкции, построенные с помощью 3Д печати, основаны на разработке деталей за пределами площадки, которые транспортируются и монтируются на месте строительства, или на машинах, установленных на строительной площадке, которые непосредственно производят компоненты посредством нанесения слоев.

Рисунок 1. Количество 3Д печатных конструкций, зарегистрированных по годам выполнения

Информация для анализа и обзора существующих 3Д принтеров собиралась путем использования поисковых систем в интернете по ключевым словам «строительство, напечатанное на 3Д принтере», «здание, напечатанное на 3Д принтере». Для анализа была собрана разнообразная справочная информация по каждому делу, такая как фото-ресурсы исполнителя, планы и технические отчеты, предоставленные теми же или другими. К тому же, была записана этажность и количество квартир. Условия собственности и затраты не были зарегистрированы, потому что данная информация не сообщалась во многих случаях. Иногда упоминалось о сроках выполнения, но без особых подробностей.

Рисунок 2. Исполнители и соответствующее им количество напечатанных 3Д конструкций

Сравнительный обзор. Ниже рассматриваются более тридцати различных компаний-исполнителей, примерно половина из которых построила два или более зданий. Только одна копания WinSun из Китая построила около тридцати. Ранее она занималась материалами и была связана с более крупной строительной компанией. В основном исполнителями являются новые частные фирмы, компании связанные с университетами, а некоторые даже представляют университетские команды. А совсем недавно к ним присоединились и более крупные Японские компании, такие как Obayashi и Aizawa.

Рисунок 3. Количество 3Д печатных конструкций по функциям

Средняя площадь построенных зданий составляет около 80 м². Что касается высоты зданий, то большинство из них одноэтажные. Есть примеры зданий с двумя и более этажами, в этих случаях структурные системы дополняются другими технологиями.

Отделка конструкции выполняется поверхностно, а места для инженерных коммуникаций вырезаются после печати элемента. Многие конструкции имеют компоненты с параллельными стенками, что позволяет создавать пустоты и добавлять промежуточные поддерживающие элементы. Из них большинство снабжено дополнительной решетчатой структурой, которая способствует стабильности компонента во время осаждения, а затем и его жесткости. Другие печатные элементы оставлены полыми для распределения сетки или внутреннего армирования.

Параллельные стенки иногда служат формой для заливки бетона. Кроме того, включение изоляционного материала внутри может улучшить комфорт в помещении в умеренно-холодном климате за счет увеличения теплового сопротивления ограждения. Есть случаи, в которых представлены различные техники, такие как дом Batiprint3D в Нанте, где изоляционный материал был напечатан в виде контура, который затем был заполнен бетоном внутри.

Что касается армирования, то можно говорить о применении различных методов. В некоторых работах представлены армирования с очень разными характеристиками. К примеру, введены добавки для улучшения пластичности волокон или для предотвращения осадки, которые не способствуют уменьшения прочности на изгиб, необходимой для некоторых строительных элементов. Точно так же вставка небольших прерывистых или удлинённых стержней вдоль напечатанного слоя может обеспечить большую жесткость, но небольшое сопротивление изгибу при боковом напряжении.

Большинство рассмотренных зданий не имеют структурную арматуру для вертикальных или горизонтальных нагрузок. Таким образом, в рассмотренных случаях соблюдается базовое состояние устойчивости с постоянными нагрузками от собственного веса конструкции и веса кровли, но без большей несущей способности противостоять более сложным нагрузкам. Некоторые здания все же отражают общую стратегию строительства, к примеру строительство Apis-Cor для муниципалитета Дубая, в котором различные компоненты усилены в соответствии с усилением фундаментов, плит, крыш. Эти конструкции демонстрируют некоторую устойчивость к боковым нагрузкам от ветра или незначительных землетрясений.

Стальные стержни обычно интегрируются в конструкции, аналогично армированной кладке, с вертикальными стержнями внутри стен, которые затем заполняются бетоном. Есть случаи, когда стальная арматура была установлена для создания горизонтального или вертикального элемента усиления внутри стены. Ярким примером может служить склад Icon для армии США, где стальные стержни были установлены поперечно к печатным аркам, а затем продольно к аркам для усиления соединения со стеной.

При рассмотрении имеющейся информации о конструкционной арматуре стен было отмечено, что они функционируют как несущие стены и как таковые работают при сжатии. Включение стальных элементов предполагает устойчивость к боковым нагрузкам. Среди всех случаев армирования нет примеров, предполагающих наличие стенок сдвига, способных выдерживать значительные боковые нагрузки. Конструктивный анализ показал, что не все сейсмические условия были учтены.

Проемы в стенах для окон и дверей обычно создаются путем прерывания печати. Чаще всего встречаются вертикальные оконные проемы, которые имеют большую высоту, чем ширину. В некоторых примерах также встречаются большие окна или застекленные панели между печатными стенами. Эта геометрия проемов отличается от обычного преобладания горизонтальных окон в современной архитектуре, которая имеет привилегированную визуальную амплитуду и использование солнечной энергии за счет способности сопротивления обычных строительных систем, особенно на солнечных сторонах зданий или в местах с циркуляцией. Напротив, конструкции напечатанные на 3Д принтере, имеют большую непрозрачную поверхность и имеют вертикально расположенные отверстия.

Что касается крыш, используются различные стратегии. Более половины зданий имеют кровли, выполненные по другим технологиям, а некоторые не имеют крыш (конструкции выставочного назначения).

Архитектурная форма рассматриваемых зданий делится на две тенденции: одна относится к ортогональной геометрии, отражающей обычные конструкции, а другая – к изогнутым компактным объёмам (похожим на яйцо), которые показывают адаптацию к используемой технологии.

Заключение. Подводя итоги, можно сказать, что проблемы сейсмической нагрузки, больших пролетов или нескольких этажей еще не решены во многих случаях. Большая часть работ была направлена на небольшие и более низкие здания для зон с низким уровнем риска.

Список литературы:

1. Ма, Г.; Ван, Л.; Ю. Ю. Современное состояние технологии 3D-печати цементным раствором — новый метод строительства. Науч. журн.
2. Китайская технология.  2017,61, 475–495.
3. Перро, А.; Анзиан, С.3D-печать в бетоне: общие соображения и технологии в 3D-печати в бетоне: современное состояние и проблемы цифровой строительной революции; ISTE Ltd. и John Wiley & Sons, Inc.: Хобокен, Нью-Джерси, США, 2019 г.; стр. 1–40.
4. Кравейро, Ф.; Пинто, Дж.; Бартоло, Х .; Бартоло, Дж. П. Аддитивное производство как технология, обеспечивающая цифровое строительство: взгляд на строительство 4.0.автомат. Констр.2019,103, 251–267.
5. Юсупходжаев С.А., Ниғматжонов Д.Г., Фунтикова Р.Ю. “Преимущества использования 3d-принтеров в малоэтажном строительстве в Узбекистане” // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 2(95). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13099

3D принтеры и их применение дома, в быту, в строительстве, бизнесе, в медицине, в производстве, в стоматологии, в образовании

3D принтеры — это устройство периферийного типа, в работе которого используется метод создания физического объекта на цифровой модели по слоям. Еще совсем недавно 3D принтеры считались чем-то из области фантастики, и сложно было себе представить, что такая техника станет реальностью. Но стремительное развитие технологий влечет за собой появление новых разработок и позволяет нам наблюдать применение 3D принтеров в различных сферах деятельности человека: бизнес, строительство, производство, медицина, образование, производство одежды, архитектура, кулинария и т.д.

Применение 3D-принтеров в бизнесе

Применение 3д принтера в бизнесе актуально как для малого, так и для крупного бизнеса.

Он будет отличным помощником для предпринимателей, которые занимаются:

• мелкосерийным производством сувениров, подарков, фигурок и т.д. Именно он поможет вам создавать уникальные вещи в качестве подарка, что актуально всегда, ведь каждый человек желает подарить на любой праздник неповторимую и индивидуальную вещь, которая навсегда будет в памяти;
• ремонтом. 3д принтер получил широкое применение в области ремонта пластиковых изделий, ведь с его помощью можно легко воссоздать сломанную деталь;
• ювелирным делом. Его использование дает возможность создавать идеальные пресс-формы для отливки украшений из драгоценных металлов.
• изготовление объемных карт, на которых изображен точный ландшафт.

С помощью 3D принтера можно создать изделия очень высокой точности и деталей. Для этих целей идеально подойдет: принтер Picaso 3D Designer, Sharebot XXL.

3D принтер в строительстве

В строительстве широко используются технологии по возведению зданий с помощью трехмерного принтера. 3D печать дает возможность производить формы из бетона любых размеров без опалубки, при этом трудозатраты и сроки сдачи готового объекта значительно снижаются. Также она позволяет осуществлять поэтапную установку фундамента, стен, систем водоснабжения и самого каркаса здания. Готовое строение с помощью 3D принтеров можно соорудить менее чем за сутки. Строителям останется только монтировать окна и двери.

Подобное оборудование уже применяются в строительстве на территории США, Австралии и России. Его массовое использование позволит не только значительно сэкономить на строительных материалах, но и в два раза снизить вмешательство человека в строительный процесс, а также существенно уменьшить процент несчастных случаев на стройке.

3D принтер в литейном производстве

3D- технологии помогают в изготовлении форм и мастер-моделей на основе CAD-файлов для литья. 3D принтер в производстве позволяет конструкторам изготавливать модели со сверхточными геометрическими формами и параметрами, чего нельзя добиться традиционными способами.  

Модели литейных форм, которые изготавливаются на принтере, создаются из материалов:

1. Воск. Материал плавится под температурой 60 градусов. Позволяет достичь высокой точности и передать необходимое изображение вплоть до самых мелких деталей.   
2. Фотополимер. Поддается температуре выше 900 градусов и дает возможность выжечь мастер-моделей для изготовления силиконовой формы.

Больше всего, для производства литейных форм подходят принтеры: printbox3d one и т.д.

Главными достоинствами этих технологий является быстрота процесса создания формы, его экономичность и минимальные затраты ручной работы.

3D принтеры в медицине

Сейчас довольно обширна практика применения 3D-принтеров в медицине, а именно в:

• протезировании. При потере какой-либо части тела, на 3д-принтере на основе стволовых клеток можно смоделировать и воссоздать потерянную конечность и т.д.;
• имплантологии. 3D-принтер позволяет за несколько недель создать полный прототип костной ткани (в США была пересадка фрагмента черепа, созданного 3D-технологиями), человеческих органов (создана часть печени, которая успешно функционирует и вырабатывает ферменты человеческого организма). Также, английские врачи и ученые создали, с помощью принтера, человеческое ухо, которое улавливает радиоволны и нормально функционирует у пациента, которому его пересадили;
• хирургия. 3D- принтеры позволяют смоделировать повреждение, сократить время операции, свести к нулю возможность ошибки врача и улучшить состояние больного.

С 3D-принтерами медицина становится более точной, безболезненной, способной подарить жизнь даже в самых сложных ситуациях.

Для этого, в медицинских целях применяют принтеры: Designer PRO 250, ConceptLaserMlab R, 3D-принтер CeramCeramaker.

Проблема пересадки органов и их поиск может исчезнуть, 3D-технологии позволяют создать нужный орган для человеческого организма, а люди с особыми потребностями смогут обрести недостающий орган.

3d принтеры в стоматологии

В стоматологии уже широко используются 3D-принтеры, так как они значительно упростили и сделали качественным процесс лечения ротовой полости.

Одним из главных достояний этой 3D-принтера в стоматологии является зубное протезирование. Раньше это был очень дорогой и долгий процесс, который сопровождался длительными процессами примерок, доработок и прочего.

3D-принтер позволяет опытному стоматологу-ортопеду в трехмерном измерении сканировать ротовую полость и создать идеальный протез или коронку специально по особенностям челюстной кости пациента.

Для изготовления протезов зубов с помощью 3D-принтера (в стоматологии) используют методы: таяние материала (полное или частичное), спекание, плавление. К выбору принтера для стоматологических целей следует подойти очень ответственно, ведь далеко не каждая 3D-аппаратура подойдет для работы зубного ортопеда. 

Рекомендуются для этих целей выбирать 3D-принтеры:

• CrownWorx;
• Objet Eden260VS DentalAdvantage;
• FrameWorx;
• Objet Eden350V и Objet Eden500V;
• Objet30 OrthoDesk.

Главными достоинствами 3D-протезирования зубного ряда являются:

• быстрое выполнение протезов, что исключает необходимость в установке пациенту временных приспособлений;
• выполнение процедуры протезирования максимально точно, что гарантирует безупречное прилегание модели и отсутствие у клиента какого-либо дискомфорта;
• возможность легко устранять дефекты зубов любых видов – сколы, последствия лечения кариеса и прочие.

3D-технологии в образовании

Еще 20 лет назад применение 3D-принтеров в образовании считалось невозможным. Когда 10 лет назад принтеры появились на рынке, далеко не у всех образовательных учреждениях была возможность их приобрести из-за высокой стоимости, но сейчас они используются повсеместно, также как компьютер или школьная доска.

Наибольшее распространение 3D-принтеры получили в технических ВУЗах, где студенты воплощают в жизнь свои разработки, конструкторские идеи, которые им нужны для написания научных работ и т. д.

Очень популярны 3D-технологии в архитектурных и дизайнерских учебных учреждениях, где учащиеся могут воспроизвести свое творчество и дипломные проекты в реальность.

Поэтому, обучение студентов пользованию 3D-принтерами и практические работы уже давно введены в учебную программу образовательного процесса в ВУЗах.

Сейчас, в России 3D-технологии пытаются ввести в школьную систему, чтобы ученики приучались к работе с новыми технологиями, что несомненно поможет им определиться с выбором будущей специальности и получить необходимые навыки в последующей работе.

Самыми популярными моделями, которые распространены в сфере образования, являются: 3D-принтер Cube, Cubex Trio, CubeProTrio и ShareBotKiwi 3D KIT.

Для чего нужен 3D-принтер в быту?

3D-принтер в домашних условиях необходим каждой семье. На нем вы можете сделать все, что вам нужно: обычные бытовые емкости, игрушки для ваших детей (или их ремонт), квадрокоптер (самодельный), любые необходимые детали и т. д. С помощью 3D-принтера вы можете полностью раскрыть свои творческие способности в домашних условиях. Кроме того, 3D-технологии позволят вам развивать творческие способности у вашего ребенка, а результат ваших с ребенком игр, можно воплотить с помощью 3D.

Для использования 3D-принтера в домашних условиях, не нужно покупать слишком мощное оборудование. Достаточным будет принтер типа:

• 3д-принтер модели Mbot. Есть модели в стальном и деревянном корпусе, оснащен жидкокристаллическим экраном, блоками питания. Присутствует USB-кабель и SD-карта. Есть возможность печатать двумя цветами одновременно;
• принтер формата 3д — Up! Plus. Возможность печать несколькими цветами, USB, имеет небольшие размеры и вес. Гарантия качества. Идеально подходит для новичков;
• принтер 3d MiRiwell. Китайский 3д-принтер. Имеет яркие расцветки. Подходит для использования в быту;
• 3Д-принтер WanhaoDuplicator. Материал корпуса: дерево, металл, пластик. Отличное программное обеспечение, качественный домашний принтер.

В нашем интернет-магазине вы найдете именно тот принтер, который позволит вам реализовать свои цели. Мы предлагаем выгодные цены на 3д принтеры и поможем выбрать идеальную модель, опираясь на ваши цели и потребности. 3D-принтеры помогут сделать вашу жизнь более комфортной!

Почему 3D-печать по-прежнему бесполезна в коммерческом строительстве?

В то время как правительство выделило гранты на исследования возможностей 3D-печати в космосе, а несколько экспериментальных проектов от мостов до армейских казарм попали в заголовки газет, прикладное использование 3D-печати в коммерческом строительстве остается в зачаточном состоянии.

Патти Харбург-Петрич, директор лос-анджелесского офиса британской инженерной фирмы Buro Happold, говорит, что настоящий виновник, скорее всего, тот, с которым все новые строительные инновации вынуждены ориентироваться: сами строительные нормы и правила.

Здесь Харбург-Петрич беседует с Construction Dive о том, что сдерживает 3D-печать и где она может найти более широкое применение в строительстве за пределами площадки и в нежилом секторе.

Примечание редактора: Это интервью было отредактировано для краткости и ясности.

ПОГРУЖЕНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВО: 3D-печать проникла в жилищное строительство, но почему эта технология до сих пор не нашла применения в коммерческом и промышленном строительстве?

ПАТТИ ХАРБУРГ-ПЕТРИЧ : Это действительно интересный вопрос. Что касается жилья, я работаю над проектом под названием Mighty House, который представляет собой напечатанный на 3D-принтере дом для одной семьи, разработанный Mighty Buildings из Окленда, Калифорния.

Продукт Mighty House представляет собой панельную конструкцию, которая доставляется на строительную площадку подобно плоской упаковке IKEA, состоящей из напечатанных на 3D-принтере стеновых панелей, панелей крыши и компонентов, которые скрепляются болтами в полевых условиях, поэтому это очень быстрое строительство.

Тем не менее, не так быстро было получено одобрение кода фактического материала, напечатанного на 3D-принтере. Это запатентованная УФ-отверждаемая армированная волокном смола, которая должна была пройти множество испытаний на огнестойкость, водонепроницаемость и структурные испытания, чтобы получить одобрение строительного департамента.

Это очень длительный и дорогостоящий процесс, а тесты привязаны к конкретным формулам и конкретным геометриям, которые нельзя изменить, поэтому для крупных публичных проектов это невероятно сложная задача.

Патти Харбург-Петрич

Предоставлено Buro Happold

Я думаю, именно поэтому мы видим технологию, используемую в жилых домах для одной семьи, а не в более крупных коммерческих приложениях.

А как насчет исследований и разработок нежилой части? Можем ли мы увидеть некоторые проекты, включающие возможности 3D-печати в проекты?

Да, но проблема все еще существует.

Недавно я консультировал группу студентов-инженеров из Университета Вудбери, участвующих в Солнечном десятиборье. Они искали бетонные решения, напечатанные на 3D-принтере, но снова столкнулись с строительным отделом, потому что используемый ими 3D-принтер для бетона не мог использовать горизонтальную арматуру в соответствии с требованиями норм.

Итак, опять же, их проект должен был испытать — в лаборатории — секции стен, чтобы получить одобрение от строительного отдела. Строение просто не могло получить свидетельство о вводе в эксплуатацию без проведения испытаний. Это сейчас самое большое препятствие.

Связаны ли большинство этих проблем с кодом со структурной целостностью и способностью выдерживать нагрузки?

Ну и технический анализ есть. Способность напечатанного на 3D-принтере материала выдерживать нагрузки на самом деле не является проблемой.

Проблема в том, что требуется очень много времени, чтобы новые технологии и строительные инновации были включены в строительные нормы и правила.

По уважительной причине: безопасность является наивысшим приоритетом, поэтому строительные нормы и правила по своей сути консервативны. Но это также делает процесс включения новых технологий в код долгим, трудоемким и дорогостоящим.

Могут ли технологии 3D-печати закрепиться в качестве прикладной технологии для создания более мелких работоспособных деталей в полевых условиях для машин, транспортных средств или даже инженерных систем?

Да, мы переживаем действительно захватывающее время в этой отрасли, когда у нас есть очень специфические возможности цифрового проектирования, а также новые возможности цифрового производства. 3D-печать является одним из инструментов в этом.

Если вы можете воспользоваться преимуществами промышленного строительства и при этом иметь возможность производить что-то индивидуальное, это приведет к гораздо более быстрому темпу внедрения. Если вы можете сделать что-то с меньшим количеством материала или собрать детали быстрее, вы сразу же получите всевозможную экономию средств, а также всевозможные неденежные выгоды.

Если мы сможем использовать роботов и аддитивное производство для создания определенных компонентов, мы сможем использовать нашу рабочую силу для более высоких и лучших целей.

В проектах каких типов может начаться более быстрое внедрение технологии 3D-печати?

Мы работаем над проектом аэропорта, который не включает 3D-печать, но это проект строительства за пределами площадки. В нем используются стандартные отраслевые компоненты, а не изготовленные на заказ компоненты, и это определенно было частью уроков, извлеченных из процесса утверждения 3D-печати Mighty Buildings.

Одной из самых больших возможностей является возможность использовать промышленное строительство для реализации любых архитектурных амбиций. Пять-десять лет назад под модульной конструкцией подразумевались одинаковые коробки, но мы больше не ограничены этим.

Мы можем реализовать любое архитектурное видение, используя 3D-печать и другие модульные стратегии, сочетающие цифровое проектирование и цифровое производство. Со стороны устойчивого развития также есть большие возможности, особенно в отношении количества отходов, которые можно сэкономить, строя таким образом.

Самым большим препятствием является процесс согласования, время и деньги, необходимые для его прохождения. Это просто то, что со временем разрешается, подобно некоторым из первых препятствий, с которыми столкнулись при массовом деревянном строительстве: потребовалось много времени, чтобы разобраться в коде, но теперь, когда он есть, многие люди его используют.

Устойчивое строительство: как 3D-печать может помочь

3D-печать может помочь сделать строительство экологически безопасным, как показывают исследования академиков Саксионского университета прикладных наук.

3D-печать — это процесс, при котором 3D-объекты создаются из цифрового файла. Он также известен как аддитивное производство , потому что в отличие от традиционного производства, которое включает вырезание и удаление материала из куска металла или пластика, 3D-печать добавляет последовательные слои материала, пока объект не будет создан.

3D-печать и строительство

В настоящее время строительная отрасль производит огромное количество отходов, и прогресс в направлении устойчивого развития идет медленно. Из-за сложности цепочек поставок в строительной отрасли меры по экологическому управлению оказали ограниченное влияние. В строительных проектах могут участвовать тысячи различных компаний, что чрезвычайно затрудняет использование устойчивого подхода во всей цепочке поставок.

Но прорывные технологии, такие как 3D-печать, могут изменить способы разработки продуктов и производства , коренным образом изменив структуру цепочек поставок. Исследования показывают, что 3D-печать может помочь строительной отрасли стать более экономичной, эффективной и устойчивой.

Преимущества 3D-печати в строительстве

Иво Котман и Нильс Фабер, ученые Саксионского университета прикладных наук, утверждают, что технология 3D-печати «меняет правила игры». В рамках двухлетней исследовательской программы Котман и Фабер проводят исследования о возможности 3D-печати бетоном, и их выводы весьма значительны. Вот краткое изложение некоторых ключевых моментов их исследования.

1. Более короткая цепочка поставок и более быстрый процесс проектирования

3D-печать на месте означает, что различные трудоемкие этапы можно просто исключить из процесса проектирования. Обычно процесс проектирования здания требует участия пяти различных сторон, включая архитекторов, инженеров, подрядчиков, клиентов и руководителей.

С помощью 3D-печати все эти роли могут быть интегрированы в роль одного только архитектора с помощью методов моделирования и моделирования для обеспечения структурной целостности. 3D-представления также позволяют потребителям визуализировать дизайн, а это означает, что изменения могут быть легко реализованы до сборки.

2. Меньше логистических процессов и меньше отходов

Подрядчики, опрошенные в ходе исследования, считают, что 3D-печать может устранить три основных фактора, связанных с транспортной логистикой.

Во-первых, многие детали повреждаются при транспортировке, что может быть устранено печатью на месте. Во-вторых, детали должны быть переработаны, чтобы выдерживать транспортировку, что требует дополнительных затрат. 3D-печать на месте устранит необходимость в таком чрезмерном проектировании. В-третьих, безопасная транспортировка и подъем требуют, чтобы детали имели дополнительные функции, что создает необходимость в дополнительных работах после сборки. 3D-печать на месте устранит необходимость в этих функциях.

Кроме того, 3D-печать устраняет необходимость в деревянных формах, которые используются в традиционном строительстве, поскольку при 3D-печати исходный материал непосредственно формуется в конструкцию.

3. Обеспечение доступности индивидуальных домов для более широкого рынка

Оцифровка значительной части производственного процесса означает, что сложные изделия могут быть изготовлены по индивидуальному заказу с минимальными дополнительными затратами.

Традиционно строительство дома с помощью архитектора было слишком дорогим для многих потребителей – не из-за стоимости архитектора как таковой , но из-за необходимости адаптации методов строительства.

При 3D-печати бетона фактическая форма, которая печатается, не имеет отношения к стоимости, а это означает, что больше людей смогут позволить себе индивидуальные дома, отвечающие их требованиям.

4. Более простой и эффективный монтаж труб и электропроводки

В традиционном строительстве системы отопления, изоляции, водопровода и электричества требуют трудоемкого монтажа на месте. Но с 3D-печатью бетона некоторые из этих функций могут быть интегрированы в процесс 3D-печати.