3D-принтеры — это инновационные устройства для формирования объемных предметов и конструкций на основе специально разработанной под проект цифровой модели. Компьютерный файл выводится на подключенное оборудование с 3D-технологиями, на котором происходит создание изделия из подходящего расходного материала. Процесс печати является линейкой из повторяющихся циклов с нанесением слоев материала поэтапно, один слой за другим.
Несколько лет назад сложно было поверить, что специальные глиняные формы для проращивания травы можно будет распечатать, используя минимум временных затрат и полностью исключив ручной труд. На сегодняшний день исследователям 3D-индустрии уже удалось разработать уникальный трехмерный принтер с инновационными технологиями. Подобное оборудование позволяет печатать на рабочей платформе глиняные фигурки, покрытые травой чиа.
Печать на 3D-принтере производится в соответствии с цифровой моделью, предварительно запрограммированный файл загружается в компьютерное устройство. Распечатанные изделия не только выглядят идеально, но и обладают уникальной особенностью — прорастать, цвести и долгий срок оставаться зеленого цвета. Дело в том, что в качестве расходного материала для 3D-принтера, использующегося в ландшафтном дизайне, применяется особенная смесь. Из сопла оборудования выдавливается земля с семенами, смоченная водой. Таким образом, можно в короткие сроки создать неординарные формы, например, даже в виде хозяев дома или героев мультипликационных фильмов. Всё зависит лишь от фантазии дизайнера и пожеланий заказчика.
Трехмерная печать уже давно стала отличным помощником в различных сферах, начиная от обучения и хобби, и заканчивая строительством и медициной. 3D-моделирование в области дизайна обладает массой преимуществ: неограниченные формы и конструкции; быстрое проектирование; подложки для растительности могут выполняться в различной гамме оттенков; создание пробных моделей для наглядности.
3D-принтеры стали незаменимым инструментом во многих отраслях, и архитектура и строительство не стали исключением. Благодаря своим уникальным возможностям, 3D-принтеры нашли свое место в процессе проектирования, создания прототипов и даже в некоторых случаях в реализации готовых проектов.
Одной из главных областей применения 3D-принтеров в архитектуре является создание макетов и прототипов зданий. С их помощью архитекторы могут воплотить свои идеи в реальность и проверить их на практике до начала строительства. 3D-принтеры позволяют создавать детализированные и точные модели зданий, что помогает избежать ошибок и оптимизировать процесс проектирования.
Ещё одной областью применения 3D-принтеров в архитектуре является изготовление элементов декора и интерьера. 3D-принтеры позволяют создавать уникальные и индивидуальные детали, которые идеально сочетаются с общим стилем здания. С их помощью можно создавать такие элементы, как статуэтки, светильники, орнаменты и многое другое.
3D-принтеры также могут быть использованы для создания форм и опалубки для строительных работ. С их помощью можно создать сложные и нетипичные формы, которые впоследствии будут использованы при строительстве. Это позволяет ускорить процесс строительства, а также снизить его стоимость.
Еще одной интересной областью применения 3D-принтеров в архитектуре и строительстве является печать элементов фасадов и конструкций. С их помощью можно создавать сложные детали, которые скорее всего невозможно изготовить иными способами. Кроме того, 3D-принтеры позволяют создавать элементы с уникальными текстурами и орнаментами, что делает здания ещё более привлекательными.
Кроме создания моделей зданий, 3D-принтеры могут быть использованы и для создания моделей ландшафта и участков. С их помощью можно воссоздать реалистичные модели ландшафтов, отражающие их особенности и преимущества. Это помогает лучше визуализировать готовый проект и сделать его более привлекательным для клиентов и инвесторов.
Амстердам установил первый в мире распечатанный на 3D-принтере мост https://www.youtube.com/watch?v=zzYLoUQEWYM&t=3s
В Италии построили первый 3D-печатный бетонный мост без арматуры
Группа инженеров и дизайнеров из Швейцарии, Великобритании и Австрии спроектировали и построили в Венеции первый 3D-печатный бетонный мост, созданный без использования арматуры и строительного раствора. Он состоит из нескольких десятков отдельных блоков из бетона, напечатанных на 3D-принтере и объединенных в арки подобно классическим арочным мостам, собранным из вуссуаров. Описание моста и процесса его строительства доступны на сайте проекта. Традиционно бетонные конструкции, такие как здания и мосты, строятся с применением арматуры — сети стальных прутьев внутри бетона, увеличивающих его прочность на растяжение и изгиб. Использование железобетона позволяет закладывать в конструкцию разные типы напряжений и дает проектировщикам большую свободу действий, например, в случае с мостами это позволяет строить длинные пролеты. Однако исторически мосты, арки и другие конструкции со сводами строили иначе, используя вуссуары — клинообразные камни. Собирая их в дугу, строители создавали конструкцию, которая способна удерживать себя в таком положении самостоятельно, распределяя нагрузку от верхних камней к основанию. Группа специалистов из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, Архитектурного бюро Захи Хадид, компаний incremental3D и Holcim, а также нескольких других организаций, построили в Венеции первый в мире мост из бетона, напечатанный на 3D-принтере и не использующий армирующие элементы. Мост предназначен для пешеходов и имеет размеры 16 на 12 метров и максимальную высоту 3,5 метра. У моста необычная конструкция: он состоит из нескольких сводов и имеет пять входов. Максимальная длина пролета составляет чуть больше 15 метров. https://nplus1.ru/news/2021/07/20/3d-bridge
Перед строительством моста проектировщики смоделировали нагрузки на его элементы и составили набор из 53 вуссуаров. После этого они напечатали вуссуары на бетонном 3D-принтере, причем принтер во время печати менял наклон плоскости слоев, чтобы нагрузка на них приходилась в перпендикулярном направлении. После печати строители собрали на месте (в саду Маринаресса на территории Венеции) стойки, а затем начали раскладывать на них вуссуары, прокладывая между ними мягкие неопреновые листы, которые равномерно распределяют нагрузку по торцам бетонных элементов. Внизу вуссауры установлены на металлические поддерживающие элементы, а внутри моста расположены деревянные ступени. Создатели моста отмечают, что на печать всех элементов ушло 84 часа, а их суммарная масса составляет 24,5 тонны.
Специалисты отмечают, что такая конструкция позволяет сравнительно легко разобрать мост и пересобрать его на новом месте. Мост будет находиться в саду до ноября 2021 года, когда будет окончена Венецианская биеннале, в рамках которой он выставляется. Это не первый проект инженеров из Швейцарской высшей технической школы Цюриха по улучшению строительства из бетона. До этого они разработали мягкую и даже вязанную опалубку, позволяющую создавать сводные конструкции сложной формы. Помимо бетона для 3D-печати мостов применяют и металл: на днях первый подобный мост открыли в Амстердаме.
КОМАНДА ИЗ ШКОЛЫ АРХИТЕКТУРЫ И ГОРОДСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ В УНИВЕРСИТЕТЕ ТУНЦЗИ В ШАНХАЕ ПРЕДСТАВИЛА ПЕРВЫЕ В КИТАЕ НАПЕЧАТАННЫЕ НА 3D-ПРИНТЕРЕ ПЕШЕХОДНЫЕ МОСТЫ. Мосты сделаны из пластика, их размеры – 4 и 11 метров. Напечатанные на 3D-принтере конструкции установили около входа в учебное заведение. Более длинный из мостов находится в кустистой зоне над небольшим ручьем, а второй только покрывает переход над водой. На мосту длиной 11 метров есть ступеньки, более короткий мост сделали плоским. Напечатанные на 3D-принтере мосты стали частью серии Shanghai Digital Future, цель которой – продемонстрировать технологии будущего в архитектуре, городском планировании и других сферах. Для создания других проектов также применялись роботы, дроны и инновационные станки. Для 3D-печати пешеходных мостов команда также использовала роботов и 3D-принтер собственного производства. Два моста позволили доказать надежность метода и повторяемость результатов. На 3D-печать двух мостов ушло 360 часов, затем все элементы собрали на улице примерно за один день.
Пожалуй, самое известное строение, созданное с помощью 3D-печати, называется «Офис будущего» и располагается в Дубае. Оно было построено в 2016 году по специальной программе Правительства ОАЭ. По заявлениям руководства страны, это первое в мире здание, полностью созданное на 3D-принтере. Процесс строительства офиса занял 17 дней и стоил $140 000. Части 3D-дома были напечатаны на заводах китайской компании WinSun и отправлены в Дубай, где произошла окончательная сборка. В офис провели все необходимые коммуникации, включая электроэнергию, водоснабжение и интернет. По словам пресс-службы, сборкой и отделкой здания занимались 17 человек, включая электриков и других специалистов. Это позволило сократить расходы на оплату труда на 50 %. В настоящее время «Офис будущего» эксплуатируется фондом Future Foundation, но также используется для проведения выставок, мероприятий и конференций.
В 2015 году в городе Сучжоу китайская компания WinSun презентовала сразу два здания, возведенных с помощью строительной 3D-печати. Первое здание — жилой шестиэтажный блок, по словам представителей компании, самый высокий 3D-печатный дом на 2015 год. WinSun потребовался один день, чтобы распечатать каждый уровень дома, а затем еще пять, чтобы поставить их друг на друга.Разработчик использовал запатентованное сырье, состоящее из строительных отходов и отвердителя, чтобы построить стены. Материал обладает высоким качеством изоляции и прочности, что делает печатный дом устойчивым к землетрясениям. По данным WinSun, им удалось сократить 60% материальных затрат, 80% расходов на персонал и 70% времени по сравнению с традиционными методами строительства. Площадь многоквартирного дома – примерно 1100 квадратных метров.Второй объект — особняк, каркас и интерьер которого были распечатаны на 3D-принтере. Модули гостиной, спальни, кухни и туалета изготовили на заводе WinSun, доставили на место и собрали менее чем за три часа.
Очередной проект от WinSun. В 2016 году инженеры компании презентовали несколько великолепных китайских вилл-двориков, распечатанных на 3D-принтере. Дизайнеры этих строений вдохновлялись древними садами Сучжоу — одной из достопримечательностей Китая, внесенных в список наследия ЮНЕСКО. Всего было напечатано два дома площадью 130 и 80 квадратных метров. Каждый дворик имеет галерею, сад, окна, кровать, стены, 3D-печатные стулья и плитку. Удивительный факт — печатные домики подверглись воздействию не только современных китайских технологий, но и традиционной философии этой страны. Размеры, форма и даже расположение каждой детали, будь то скамейка или стол, подобраны на основе глобальных расчетов, призванных обеспечить максимальный уровень комфорта и покоя. Зеленые стены были специально разработаны, чтобы добавить красок в ландшафт двора, и имеют компактные ниши для выращивания овощей и фруктов. Во внутреннем дворе предусмотрены колодцы и аквариумы для рыб, встроенные в автоматическую систему полива растений. По данным WinSun, создание великолепия заняло два месяца, а стоимость составила 5000 юаней за квадратный метр (около $750). При строительстве использовался стационарный 3D-принтер собственного производства компании.
Проект от другой компании из Поднебесной, Tengda, выглядит более претенциозно. Неудивительно, ведь эта компания — прямой конкурент WinSun. В отличие от соперников, инженеры Tengda печатали здание на месте, а не на собственном производстве, и сделали из этого события настоящее шоу — 45 дней возведения виллы транслировались в прямом эфире! При строительстве использовался традиционный железобетон без добавок. По словам авторов проекта, при реализации специально была выбрана доступная смесь, чтобы уменьшить стоимость расходного материала и затраты на его доставку.На стены виллы толщиной 25 см ушло около 20 тонн бетона марки С30. Строители провели сейсмические испытания — их результаты поражают. 3D-печатное здание в состоянии выдержать землетрясение магнитудой до восьми баллов по шкале Рихтера.
Американец Алекс Ле Ру заинтересовался строительной 3D-печатью еще в Бэйлорском университете. В научной лаборатории вуза он и разработал первый прототип принтера, который, впрочем, получился не слишком удачным и нуждался в доработке. Лишь через несколько месяцев студент смог начать испытания своего устройства на практике. Проект Ле Ру совпал по времени с 3D-печатным домом Tengda, о котором мы говорили чуть выше, — инженер объявил о завершении строительства спустя несколько дней после презентации китайской виллы. Исходя из архитектурных и культурных традиций, восточное и западное 3D-печатные здания существенно отличаются друг от друга. По утверждению Алекса, его дом является первым жилым 3D-строением в США. Принтер, с которым работал Ле Ру, называется Vesta V2, его рабочий охват составляет всего 2,4x2,4x2,4 метра. Несмотря на громкое название, размеры строения получились невелики - 2,4x1,5х2,1 м, внутренняя площадь — 2,6 квадратных метров. Для печати использовалась стандартная смесь на основе портландцемента. Ле Ру утверждает, что крошечный дом полностью пригоден для жизни, но все же в будущем инженер планирует печатать жилье большей площади — для этого Алекс занимается доработкой собственного 3D-принтера.
Молодая и амбициозная компания из России Apis Cor представила демонстрационное здание, напечатанное с помощью мобильного 3D-принтера их собственной разработки. Этот дом стал первым 3D-печатным жилым строением в нашей стране. Работа над строением заняла два месяца, из них 3D-принтер эксплуатировался всего 20 часов, остальное время заняла внешняя и внутренняя отделка. Площадь дома — 36,8 квадратных метров, в нем есть две комнаты. В одной из них располагается гостиная с мебелью и огромный телевизор, в другой — небольшая, но уютная кухня. Также присутствует санузел. Себестоимость проекта составила 590 тысяч рублей, включая бетонную смесь и отделку.
Небольшое здание Urban Cabin видом в столице Нидерландов стал экспериментом местной архитектурной студии DUS, которая искала способ построить небольшое жилье в городских условиях. На 25 кубометрах пространства вместились крыльцо и одна комната с креслом-трансформером, превращающимся в диван или две односпальных кровати. Дом имеет дверь и одно окно, а также «карманный парк» в виде газона перед входом, на котором располагается импровизированная ванна-фонтан. « Городская кабина» изготовлена методом послойного наплавления нити (FDM) из прочного биопластика. По заверениям авторов проекта, его цель состоит в том, чтобы показать, как 3D-печать может предложить решения для временного жилья при ликвидации последствий стихийных бедствий.
Элегантный замок из Миннесоты, появившийся в 2014 году, стал одним из символов строительной 3D-печати. Его создатель — американец российского прохождения Андрей Руденко — построил архитектурный шедевр на заднем дворе своего дома.
Первые эксперименты с 3D-печатью инженер начал с пластика, но затем решил переключиться на более фундаментальный материал. Работа над замком стала одновременно хорошей возможностью для тестирования строительного 3D-принтера собственной разработки. В процессе печати Андрей столкнулся со множеством проблем, таких как засорение экструдера, низкая скорость подачи материала и подбор оптимальной строительной смеси. В конце концов, инженер сумел подобрать настройки для идеального функционирования аппарата.3D-принтер Руденко способен формировать слои бетона размером 10x30 миллиметров. Небольшие объемы смеси позволяют создавать сложные и извилистые по геометрии, но весьма гладкие (по сравнению с другими принтерами) конструкции. После завершения этого проекта разработчик объявил о начале строительства полноразмерного дома.
Вернемся в Китай. Местная компания ZhuoDa Group решила занять нишу на рынке сейсмостойких домов — как известно, некоторые районы Поднебесной подвержены этому катаклизму. Жилища ZhuoDa состоят из готовых модулей, которые изготавливаются с помощью 3D-принтеров на заводах компании, а после отправляются на место строительства. Сборка занимает три дня. модули не являются полностью печатными. В отделке активно применяются другие материалы: дерево, мрамор и нефрит. По данным компании, здание площадью 500 квадратных метров может быть полностью построено в течение 15 дней. Хотя китайские производители не раскрывают состав печатного бетона, вице-президент ZhuoDa Тан Байонг заявил, что строительная смесь производится из промышленных и сельскохозяйственных отходов, обладает огнеупорными и водонепроницаемыми свойствами. Конструкция способна выдерживать землетрясения до 9 баллов по шкале Рихтера. Более того, представители ZhuoDa сделали смелое заявление, что их 3D-дома смогут простоять 150 лет в любых условиях на Земле. Компания уже подала 22 патента на свои разработки, в том числе на сверхсекретный строительный материал.
Однажды калифорнийский бизнесмен и инженер Льюис Якич решил расширить собственный отель, расположенный в городе Анхелес на Филиппинах. Обладая техническим складом ума и страстью к инновациям, он решил не обращаться к местным строителям, а заняться проектом самостоятельно. Для этого он пригласил на Филиппины уже упомянутого нами разработчика Андрея Руденко, который согласился напечатать апартаменты при отеле на 3D-принтере. Как объяснил сам Руденко, площадь одноэтажного строения составила 130 квадратных метров, а высота потолка — 3 метра. Нетипичное здание задумывалось не как флигель или гостиничный номер, а как настоящий дом для вечеринок при отеле и включало в себя отпечатанные спальни, гостиную и зал с джакузи. Дизайн проекта был разработан лично Якичем и реализован с помощью 3D-оборудования Руденко. Время печати составило более 100 часов. Состав строительной смеси включал в себя песок и вулканический пепел, что помогло добиться хорошего сцепления между слоями. Неизвестно, остался ли доволен проектом Якич или нет. Через несколько месяцев после завершения строительства экстравагантный бизнесмен таинственно исчез после деловой встречи и больше его никто не видел.
Только ленивый сегодня не делал строительный принтер. И начинают все с одного — ищут подходящий состав бетона для печати. Наверное он и должен быть уникальным: быстро схватываться, быть пластичным и в тоже время не усаживаться под давлением следующих слоев. Быстрый набор прочности — у цементов марок 600 и 700. Но рядовому строителю такие цементы не знакомы. Их нет на строительных рынках. Да и цена кусается. Одним из достоинств портальных принтеров серии S- то, что для печати можно использовать различные строительные смеси, специальные и самые дешёвые. Для печати неответственных конструкций, например малых форм для ландшафта, подойдет пескобетон М300. Прочности хватит. Зимой выстоит. Цена такой смеси минимальна — дешевле товарного бетона. Рентабельность налицо!
Для домов надо в смесь добавить пластификатор — стенка будет ровной и шелковистой. Если ваша конструкция должна быть очень прочной или например полностью влагонепроницаемой — придется купить специальный бетон. Более 15 составов для нашего оборудования уже выпускают промышленно два предприятия в России. Посмотрите на печать модифицированным гипсом.
При добавлении диатомитовых шариков фактура поверхности становится шероховатой. Просто находка для декоративных элементов! Гипс водостойкий, подходит для облицовки зданий. При печати длинных стен в бетон вводят стеклянную и полиэфирную фибру. Металлическая крупна и жестковата - для печати совсем не годится. Фиброволокно армирует бетон изнутри, не позволяет появляться трещинам, да и прочность значительно увеличивает.
Различные виды глины, коалиновые смеси просто идеальны для печати. Малоформатный строительный принтер - реальный конкурент маститому печнику.
Известный производитель 3D решений, компания Stratasys минимум десяток лет развивает сотрудничество с дизайнерами и художниками и экспериментирует в сфере искусства, дизайна и моды, предлагая инновационные применения 3D-печати в различных творческих дисциплинах. Stratasys уже много лет производит 3D-печатные элементы для ведущих модных брендов и дизайнеров, таких как Джулия Кёрнер, Ноа Равив и threeASFOUR, которые встраивают их в свои модели одежды. Возможность прямой печати на текстиле стала следующим шагом на этом пути и представляет собой огромный скачок вперед с точки зрения того, что возможно в производстве одежды. Недавно запущенный Stratasys 3D-принтер J850 TechStyle позволяет модельерам и производителям печатать 3D непосредственно на текстиле и одежде. Они могут использовать практически неограниченные цвета, прозрачность и гибкие печатные материалы. На Миланской неделе дизайна компания представили коллекцию SSYS 2Y22, в которую вошли новые 3D-печатные работы семи лучших дизайнерских команд. Среди них такие известные имена, как Карим Рашид, один из самых плодовитых дизайнеров своего поколения, и KAIMIN, который работал с Бьорк, Леди Гага и Бейонсе. Карим Рашид выпустил серию роскошных сумок и платьев, в каждой вещи которого отражен фирменный стиль художественной графики и геометрии. KAIMIN в сотрудничестве с Трэвисом Фитчем разработали три новые модели — боди, платье и жакет. Ясна Рокегем из Jasna Rok Lab также работала вместе с Трэвисом Фитчем над созданием Trypophilia, серии одежды, отражающая трансформации тела. Другие дизайнеры, такие как Assa Studio, пошли по другому пути, создав такие вещи, как настраиваемая сумка-клатч, вдохновленная оригами, или обувь Evolve, фиксирует данные о движениях своего владельца. По своей природе 3D-печать «прямо на одежду» способствует разумному производству и малосерийному выпуску.
https://3d-m.ru/3d-printery-dlya-landshaftnogo-dizajna / https://totalarch.com/primenenie-3d-printerov-v-arhitekture-i-stroitelstve # 3D печать из гипсополимера / https://3dvision.su/services/3d-pechat/gipsopolimer / https://digitaltextile.net/3d-pechat-prihozhit-v-industriyu-mody / https ://www.3dpulse.ru/news/stroitelstvo/10-zdanii-napechatannyh-na-3d-printere / https://www.3dpulse.ru/news/stroitelstvo/v-ssha-mogut-napechatat-na-3d-printere-polnomasshtabnuyu-kopiyu-zamka-drakuly / https://www.3dpulse.ru/news/stroitelstvo/v-kitae-vpervye-predstavili-napechatannye-na-3d-printere-peshehodnye-mosty / https://www.3dpulse.ru/news/stroitelstvo/dizainer-napechatal-na-3d-printere-sadovuyu-mebel-iz-betona /
