Объемная распечатка из бетона – это реальность

Технологии

В эстетическом плане дома из бетонных «распечаток», изготовленных на трехмерном принтере, оставляют желать лучшего, так что сейчас главное — сделать их как можно более привлекательными. Для этого нужно усовершенствовать технику объемной печати из бетона, которая уже избавляет от тяжелого физического труда, отливок, лишних расходов материала на заводе и на стройке и качественно изменяет сам процесс строительства.

Выставочный образец бетонной детали, распечатанной на трехмерном принтере. 

В разных странах эту задачу пытаются решить по-своему. Британский филиал фирмы Skanska разрабатывает специальную технологию, позволяющую распечатать здание и его инфраструктурные компоненты – от соединительных элементов до фасадных панелей. Исследования, продолжавшиеся три года, сейчас перешли в стадию испытаний, а в конце, вероятно, нас ждет готовый рыночный продукт. Во всяком случае, первые результаты обнадеживают.

«По большей части технология уже известна, — объясняет Роберт Фрэнсис, руководитель отдела инноваций Skanska. — Мы сосредоточились главным образом на процессе производства. Это подача цемента в манипулятор,  изготовление цементной смеси и компьютерное программирование, необходимое для того, чтобы «перевести на язык робота» трехмерные компьютерные чертежи. Нас интересовала скорость потока смеси, как она схватывается и как ведет себя на протяжении 20 лет».

В проекте вместе с учеными из Университета Лафборо  принимают участие архитектурное бюро Foster+Partners, фирмы Lafarge Tarmac и ABB Robotics. Архитектурное бюро Нормана Фостера разрабатывало дизайн, а компьютеризованный робот-манипулятор слой за слоем наносил жидкий цемент особого состава, чтобы получить деталь той или иной формы.

Испытания показали высокую компрессионную прочность – до 100 N/mm2 и прочность на разрыв в 10N/mm2. Прочность на разрыв можно дополнительно усилить добавлением стальной арматуры в каналах; ученые в настоящий момент думают и над альтернативными способами усиления прочности.  Но самое главное – скорость, с какой рождается бетонное изделие. Тестируемый робот-манипулятор печатает со скоростью 600 мм в секунду — то есть, например, может изготовить представленную на иллюстрации панель всего за три-четыре часа.

Конечная цель проекта — производить с помощью принтера заводские бетонные компоненты и использовать роботов-манипуляторов прямо на месте строительства. В ближайшие полгода-год исследования продолжатся.  

Автор: Иэн-Карлос Кучарек, по материалам RIBA Journal