Распечатай дом! Или как связаны 3D-печать и строительство?
За последние несколько лет 3D-печать стала примером самых стремительно развивающихся отраслей. Её уникальность в том, что использование 3D-принтера позволяет распечатать объект практически любого размера, а, следовательно, применять эту технологию в различных отраслях промышленности. Технология представляет собой последовательную печать слоев объекта, основанную на данных виртуальной 3D-модели. Машиностроительные предприятия, заводы по производству электроники и медицинского оборудования уже начали использование объемной печати. Но если мыслить шире, можно представить себе более грандиозные масштабы использования данной технологии – печать зданий и архитектурных объектов.
Исследования в этой области ведутся с начала второго тысячелетия. Идея печатать дома в прямом смысле была представлена профессором Университета Южной Калифорнии Берохом Кошневисом. Профессор предположил, что, используя в качестве материала глину или бетон, строители смогут возводить конструкции с помощью послойного метода на строительном 3D-принтере. Впоследствии эта система получила название «Контурная обработка». Принтер будет представлять собой не статичное, а передвижное устройство, высота которого в обязательном порядке должна превышать верхнюю отметку здания. Движение принтера происходит вдоль установленных вокруг объекта монорельс.
Сам процесс строительства намного проще устройства принтера. В предназначенный для материала отсек заливается бетонная смесь, затем, через экструдер строительного принтера постепенно формируются слои конструкции. Под давлением верхних слоев нижние становятся плотнее, этот процесс помогает им воспринимать вес остальной конструкции.
3D-печать зданий очень мобильна и отличается высокой скоростью. Она актуальна для районов, подверженных частым природным катаклизмам, также может применяться при организации бюджетного жилья. Если стандартные способы возведения зданий занимают несколько месяцев (в лучшем случае), то новые технологии способны укоротить этот период до одного дня, причем рабочей силы потребуется гораздо меньше. 3D-принтер возводит только остов здания, так что рабочим остается монтаж окон и дверей в проемы, это позволяет снизить расходы.
Очевидно, что для отлаженной постоянной эксплуатации технология 3D-печати сначала проходит тестирование, и финальный этап её разработки по словам профессора Кошневиса придется только на 2017 год. Перспективы печати такого масштаба оценили и космические строительные организации при агентстве НАСА. Следующим этапом исследований в этой области, вероятно, станет изучение эксплуатации 3D-печати в экстремальных условиях на поверхности Луны.
