Новий метод «ударного друку» будівель ефективніший за 3D-друк

ПРИВІТ МИ З УКРАЇНИ!

3D-друк абревіатура, яка знайома багатьом фахівцям і навіть тим, хто цікавиться новими технологіями об’ємного друку. Залишимо подробиці опису цій технології і скажемо тілько но головне. Зараз ця технологія знайшла застосування у різних галузях економіки, — медицині, металургії, електроніці і навіть у будівництві. Іншими словами принтери 3D-друку мають як маленькі розміри так і великі для виконання конкретних задач.

На своєму електронному майданчику мені неодноразово доводилось розповідати про виготовлення деталей з застосуванням вказаної технології. Більш всього мене цікавили принтери 3D-друку у будівництві, що інакше можна назвати, як роботизований метод будівництва. Новина, з якою хочу ознайомити вас сьогодні, шановний відвідувач мого сайту, це новий метод «ударного друку» будівель ефективніший за 3D-друк.

Дослідники зі Швейцарського федерального технологічного інституту (ETH) у Цюріху розробили «ударний друк» — новий роботизований метод будівництва, який, за їхніми словами, перевершує 3D-друк. Замість типових будівельних матеріалів технологія використовує природні – глину, пісок, мул та гравій. Це недорогі ресурси, які підлягають вторинній переробці та можуть бути викопані безпосередньо на будівельному майданчику. Будівельна суміш наноситься із високою швидкістю, забезпечуючи міцне зчеплення без додавання цементу. Цей процес є більш екологічною та доступною альтернативою 3D-друку, яка потребує використання цементу. Вчені планують вивести технологію ринку протягом трьох років.

Як працює ударний друк?

Вилучені матеріали не можуть використовуватись для будівництва без попередньої обробки. Перед початком ударного друку конструкцій дослідники готують спеціальну суміш місцевих матеріалів, у якій ретельно підібрано співвідношення дрібних і великих частинок. Дрібні фракції, наприклад, глина, забезпечують складність суміші, а великі, такі як пісок або гравій, надають їй міцності. Така оптимізована суміш легко переміщається через роботизовану систему, не застряючи і не викликаючи засмічення.
Наступний етап – підготувати цифрове креслення. Подібно до 3D-принтера, роботизована система використовує цифрову модель як інструкцію для будівництва. Після завантаження проекту в систему роботизований маніпулятор встановлюється на мобільну платформу та переміщається на будівельний майданчик. Спеціальний бункер заповнюється будівельною сумішшю, а потім система приступає до роботи: екструдує, розрізає та наносить матеріал шарами відповідно до цифрового проекту. Цей процес повторюється до завершення будівництва.

Ударні друковані структури виготовлені в центральному цеху. Авторство: Michael Lyrenmann / Gramazio Kohler Research / ETH Zurich

Процес будівництва за допомогою ударного друку відрізняється від традиційного 3D-друку будівель. В останній для надання необхідної міцності матеріалам часто потрібні додаткові речовини, такі як цемент. При ударному друку наноситься матеріал на високих швидкостях (до 10 м/с), що забезпечує міцне зчеплення шарів між собою без додаткових добавок. В результаті матеріал спочатку має високу міцність, більше 28 кПа, тому не потрібно додавати в нього сполучні речовини.

Дослідники збудували двометрові стіни, використовуючи нову технологію. Вони досить міцні, щоб витримувати навантаження від аналогічної конструкції за вагою без застосування додаткових сполучних матеріалів.

Однак для висотних будівель такий матеріал не підходить. Міцність матеріалу на стиск становить 2 МПа, що менше, ніж у звичайного бетону, але цілком достатньо для стін і конструкцій, що несуть, висотою до двох поверхів.

Читайте иакож: Перший двоповерховий будинок на 3D-принтері

3D-друк, незважаючи на обіцянки знизити вартість будівництва та прискорити процес зведення будівель, не є повністю екологічним. Використання цементу як сполучного матеріалу, який відповідає майже за 8% глобальних викидів CO₂, робить цю технологію далеко не нешкідливою для навколишнього середовища. Крім того, через наявність різних добавок 3D-друкарські конструкції складно переробити. Ударний друк не вимагає використання цементу і дозволяє працювати з натуральними, менш вуглецевими матеріалами. Дослідники використовують 1-2% мінерального стабілізатора, який менш шкідливий і придатний для переробки, ніж цемент. Але в майбутньому вони хочуть відмовитися від добавок та стабілізаторів. Технологія може стати повністю циклічною — всі деталі демонтуватимуться і повторно використовуватимуться в майбутніх будівлях без відправки на звалище.

Вчені планують вивести технологію на ринок протягом трьох років та створити завод із виробництва готових елементів конструкцій, які будуть готові до монтажу на будівельному майданчику. Наступного року вони мають намір зареєструвати стартап.

Джерело; arstechnica

Дякую, що залишаєтеся зі мною. Вам подобаються мої статті? Бажаєте бачити більше цікавих матеріалів?😌 Підтримайте мене, залишайте коментар або лайк і порекомендуйте знайомим.✍ Ви допоможите мені досягти  встановлену ціль — щоденне відвідування на сайті 1000 чоловік.