Преимущества и использование 3D-печати в строительстве

3D-печать в строительстве — это относительно новая технология, которая заменяет часть ручного труда в строительстве машиной, которая создает и собирает конструкции. Это может быть более рентабельным, удобным и экологически безопасным способом строительства новых зданий. Изучение преимуществ 3D-печати в строительстве может помочь вам решить, хотите ли вы использовать эту новую технологию.

В этой статье мы объясним, что такое 3D-печать в строительстве, ее преимущества и области применения.

Что такое 3D-печать в строительстве?

3D-печать в строительстве — это когда компании или проекты используют 3D-принтер на месте для создания новых конструкций или за его пределами для создания компонентов конструкции. Принтер получает размеры из программного обеспечения и строит конструкцию на платформе с использованием таких материалов, как цемент, пластик или жидкие металлы, которые затвердевают и охлаждаются.

Существует три основных типа 3D-печати в строительстве:

Экструдеры роботов-манипуляторов

Также называемый контурной обработкой, метод экструдера роботизированной руки включает в себя руку или краноподобную структуру, которая движется вперед и назад, высвобождая материалы и создавая слои. Строительные компании устанавливают рельсы вокруг строительных площадок, чтобы рука могла менять положение и высоту по мере необходимости. Люди могут использовать этот метод для небольших работ по 3D-печати.

В зависимости от материалов вам может потребоваться выполнить дополнительные работы для проектов, использующих этот метод. Например, вы можете смешать бетон и залить его в принтер во время строительства, чтобы он не затвердел преждевременно.

Слои песка

В этом методе 3D-принтер выпускает слои песка для создания структур. Как только слои достигают желаемой толщины, машина выпускает капли, которые затвердевают и связывают песок. Вы можете использовать этот метод для небольших конструкций или строительных материалов.

Сочетание с другой техникой

Вы можете комбинировать технологию 3D-печати с другими технологиями, такими как сварка. Роботизированная рука или другая технология печати могут наслаивать такие материалы, как необработанные металлы. Затем сварка может затвердевать, когда машина печатает их. Этот метод может создавать такие конструкции, как мосты, которые могут не иметь фундамента.

Преимущества 3D-печати в строительстве

Инновации 3D-печати могут решить многие недостатки традиционного строительства, так как некоторые компании использовали 3D-печать для создания офисов, домов и других сооружений. Вот некоторые преимущества 3D-печати в строительстве:

Меньше отходов

Строительные площадки обычно производят много отходов, но 3D-принтеры используют точное количество материалов, необходимых для создания чего-либо, поэтому они обычно не производят отходов. Планы строительства могут также включать в себя другие методы сокращения отходов для дальнейшего уменьшения объема отходов, такие как сборные конструкции (когда строительные компании изготавливают и строят конструкцию небольшими секциями, чтобы люди могли быстро собрать ее на месте).

Переработка

Еще одно экологическое преимущество 3D-печати заключается в том, что вы можете использовать в своих проектах переработанные материалы. 3D-принтеры создают решетчатые узоры из материалов, поэтому переработанный пластик может создать прочную конструкцию. На строительных площадках также могут использоваться другие повторно используемые материалы, такие как переработанный бетон.

Быстрое производство

3D-печать может происходить непрерывно с небольшим контролем. Строительные проекты обычно имеют ограничения на то, когда они могут строиться, например, ночью или в плохую погоду, поэтому проекты иногда могут занимать больше времени. Из-за почти полной автоматизации 3D-принтеры иногда могут создавать дома или другие постройки за несколько дней.

Экономическая эффективность

3D-принтеры экономически эффективны по многим причинам, таким как экономия денег на рабочей силе и времени на строительные проекты. Строители часто покупают сырье до того, как отмерят и отрежут то, что им действительно нужно, что может привести к браку. Для проектов, использующих 3D-печать, строители часто покупают точное количество материалов, которое они намереваются использовать, что является более рентабельным.

Инновационные решения

В то время как традиционные методы строительства предполагают повторное использование планов и шаблонов, 3D-печать позволяет создавать индивидуальные решения. Архитекторы могут проектировать инновационные здания, используя новое архитектурное программное обеспечение, а 3D-принтер может создавать их. Например, если клиенты хотят особый дизайн или необычные формы для своих домов или офисов, вы можете переработать модели в программе и перепечатать их, пока не создадите окончательный продукт. Вы можете сделать это с минимальным влиянием на затраты или человеческие усилия.

Меньше человеческого воздействия

Помимо меньшего количества отходов, создаваемых людьми на строительных площадках, 3D-печать также может дать строительным площадкам возможность быть почти безошибочным. 3D-печать может производить высококачественные конструкции для клиентов и снижать количество несчастных случаев на строительных площадках. Поскольку принтеры могут работать ночью и в выходные дни, люди часто несут ответственность только за надзор за машинами.

Использование 3D-печати в строительстве

Есть несколько строительных ситуаций, когда вы можете использовать 3D-печать. Вот несколько примеров:

Выполнение полной работы

3D-принтеры могут создавать целые здания, в том числе дома и офисы. Как правило, это более рентабельно, лучше для окружающей среды и быстрее, чем традиционное строительство. Города также могут рассмотреть возможность использования 3D-печати для других нужд инфраструктуры, таких как лестницы, мосты, перила и другие общественные проекты.

Создание прототипов

Прототипы — это предварительные модели структур, которые дают людям пример того, как что-то может выглядеть. Например, если компания хочет построить новый офис, 3D-принтер мог бы создать прототип офиса намного проще, чем строительная компания могла бы выровнять землю, нанять рабочую силу и подготовить полноценные строительные площадки. Несмотря на то, что 3D-печать все еще требует затрат, она дает клиентам возможность создавать эти прототипы намного быстрее и по более низкой цене, чем создание полных прототипов с использованием традиционных методов строительства.

Создание архитектурных моделей

Моделирование — это когда строительные компании или архитекторы масштабируют предлагаемые проекты до размера, который вы можете просматривать в меньшем пространстве. Это позволяет клиентам проверять дизайн, планировку и другие элементы конструкции. При традиционном строительстве люди обычно проектируют конструкции с помощью программного обеспечения, а затем строят модели вручную. 3D-печать позволяет быстро создавать модели после того, как вы создали структуру в своей компьютерной программе и у принтера есть ваши материалы, что позволяет создавать больше архитектурных моделей.

Создание деталей

Строительные компании могут использовать 3D-печать для создания необходимых им материалов, если проект слишком сложен для печати. Вы можете использовать 3D-печать для печати точных размеров ваших материалов, что является экономически эффективным и может иметь преимущества для окружающей среды, поскольку этот процесс обычно производит меньше отходов. Это может гарантировать, что строительная рабочая сила по-прежнему будет востребована, и позволит вам создавать необходимые вам компоненты из сырья.