Osadzanie betonu
Osadzanie betonu jest najpopularniejszą techniką stosowaną obecnie do druku 3D budynków, ponieważ integralność strukturalna materiału została dobrze poznana.
Metoda jest dość podobna do tego jak działają desktopowe drukarki FDM i maszyny CNC. To znaczy, w najczęstszym przypadku, rama i szyny są ułożone tak, aby podtrzymywać głowicę drukującą i umożliwić jej ruch. W granicach szyn, ramię buduje strukturę warstwa po warstwie, wytłaczając konkretny materiał z dyszy. Istnieje również możliwość wykonania tego samego za pomocą ramienia robotycznego, takiego jak to stosowane przez Apis Cor.
Na całym świecie istnieje obecnie wiele budynków i innych konstrukcji, które zostały wykonane tą metodą. Jednym z wartych uwagi przykładów jest holenderski dom w Eindhoven, Project Milestone. Tam użyto pełnowymiarowej drukarki 3D, aby wyprodukować jednoczęściowy budynek na miejscu. Tymczasem w Chennai, firma o nazwie Tvasta była w stanie wyprodukować pierwszy w Indiach dom drukowany w 3D na terenie kampusu IIT Madras.
Formowanie z piasku
Proces ten został pierwotnie opracowany we Włoszech i polega na osadzaniu piasku w bardzo cienkich warstwach, z których każda jest natryskiwana środkiem wiążącym, aby się zestaliła. Ta sama technika była szeroko stosowana do wykonywania mniejszych części, ale obecnie jest uznaną techniką do budowy większych struktur. Proces jest bardziej pracochłonny i czasochłonny niż osadzanie betonu, ale może być korzystny w gorętszych i suchszych krajach.
UnaCasaTuttaDiUnPezzo firmy D Shape jest w rzeczywistości uznawana jako pierwszy na świecie wydrukowany “one-shot” dom. W przeciwieństwie do wielu betonowych budynków drukowanych w 3D, ta konstrukcja została wydrukowana, a następnie przetransportowana do ostatecznej lokalizacji na szczycie wzgórza w posiadłości architekta, Marco Ferreri.
Osadzanie tworzyw sztucznych
Tworzywa sztuczne lub ich pochodne są bardzo dobrze znane przeciętnemu entuzjaście druku 3D. Większość z nich używała filamentów PLA, ABS, TPU lub PETG do produkcji własnych modeli. A gdyby tak można było wydrukować cały, pełnowymiarowy dom lub budynek gospodarczy używając wyłącznie tworzyw sztucznych? Cóż, jest to obecnie możliwe przy użyciu wielkoskalowych drukarek 3D, które działają na tych samych zasadach co standardowe domowe drukarki 3D. Oczywiście nie wszystkie rodzaje plastikowych filamentów nadają się do drukowania budynku, który jest umieszczony na zewnątrz i wystawiony na działanie żywiołów.
Jedną z głównych zalet drukowania konstrukcji przy użyciu plastiku jest to, że łatwiej jest drukować części poza miejscem budowy przed ich transportem i złożeniem w miejscu docelowym. Istnieją firmy, które w ciągu 24 godzin mogą wydrukować cały budynek w fabryce, a następnie dostarczyć go i zainstalować w wybranym miejscu w tym samym czasie.
Jedną z takich firm jest Azure Printed Homes, która wykorzystuje tworzywa sztuczne i odpady z recyklingu do drukowania zarówno małych domów, jak i zewnętrznych biur domowych. W podobnym duchu projekt Urban Cabin firmy House of Dus wykorzystał materiały biologiczne do produkcji małych, samodzielnych schronień. Pomysł polegał na umieszczeniu ich na byłych terenach przemysłowych, gdzie kluczowa jest przebudowa terenów zielonych. Zapewniają one cichą przestrzeń dla każdego, kto odwiedza ten obszar, aby cieszyć się spokojnym otoczeniem.
Osadzanie odpadów poddanych recyklingowi
Na podstawie druku 3D konstrukcji z tworzyw sztucznych możemy stwierdzić, że wykorzystanie alternatywnych materiałów jest w czołówce sceny konstrukcyjnej druku 3D. I jak się okazuje, idea ta wykracza poza tworzywa sztuczne.
Materiały odpadowe nie ograniczają się do tworzyw sztucznych nadających się do recyklingu: Metale, produkty papierowe i bioodpady to dodatkowi kandydaci. Opcje te mogą nie przychodzić na myśl, gdy ktoś myśli o budowie domu, ale innowatorzy podważają normy, aby zająć się wieloma kryzysami i rozwiązać problem dostępnych materiałów.
Na przykład dom WASP “Gaia House” w dużym stopniu wykorzystał odpady ryżowe. W szczególności organizacja wykorzystała kombinację 25% surowej ziemi, 40% słomianych sieczek ryżowych, 25% łusek ryżu i 10% wapna hydraulicznego. Jak zapewne się domyślacie, materiały były pozyskiwane lokalnie, a niektóre z nich znaleziono nawet na placu budowy. WASP drukuje swoje domy za pomocą własnej drukarki Crane, która jest dużą maszyną do druku depozytowego, zaprojektowaną tak, aby można ją było wykorzystać na miejscu i zakończyć budowę w ciągu kilku dni.
Depozycja ziemi/gliny
Wspomnieliśmy już o wykorzystaniu ziemi w konstrukcji budynków z odpadów ryżowych WASP, ale są też inne przykłady projektów, które wykorzystują ziemie lub podobnych materiały.
Główną zaletą drukowania 3D domów przy użyciu ziemi, błota lub gliny jest to, że zasoby te są obfite. Koszty i terminy budowy w dużej mierze zależą od zakupu i wysyłki materiałów, więc sensowne jest wykorzystanie tego, co jest tuż pod twoimi stopami!
Dobrym przykładem tego są siedliska projektu TECLA firmy WASP, w którym ponownie wykorzystano drukarki WASP do drukowania warstwy po warstwie przy użyciu lokalnie pozyskiwanej gleby.
Pozostałe metody
Innowacja jest kluczowa w projektowaniu i budowie domów drukowanych w 3D, a jak się teraz przekonaliśmy, istnieje wiele różnych sposobów podejścia do tego zadania. Do tej pory omówiliśmy główne z nich, ale jest kilka godnych uwagi projektów, które nie do końca pasują do powyższych kategorii.
Jednym z przykładów jest dom Yhnova w Nantes we Francji. Zasadniczo każda ściana składa się z poliuretanowej skorupy, między którą wlewa się beton. Skorupa została wydrukowana za pomocą zrobotyzowanego ramienia, które było prowadzone wokół fundamentu budynku przez czujnik laserowy, który wykorzystuje cyfrową makietę domu. Yhnova House jest pierwszym w Europie zamieszkałym domem wydrukowanym w 3D, co jest tytułem nie do pogardzenia!
Inne innowacyjne przykłady obejmują szereg budynków firmy Mighty Building, w tym House Quatro, Super Quatro i Two Story. Wszystkie zostały wykonane przy użyciu drukowanych fabrycznie kompozytowych paneli kamiennych, które są wykańczane maszynowo i poddawane obróbce przed montażem na miejscu. Opracowany przez nich materiał Light Stone pod wpływem promieniowania UV utwardza się i tworzy kompozyt przypominający kamień, a każda warstwa jest wzmocniona włóknem szklanym, dzięki czemu każda ściana, podłoga i sufit stanowią solidną konstrukcję.
Wyróżnienie honorowe: Formowanie metali
Choć nie została wykorzystana przy budowie domów, kolejną metodą druku 3D, która ma potencjał w branży budowlanej jest formowanie metalu. Do tej pory jej najbardziej imponującym osiągnięciem był most przecinający kanał w Amsterdamie. Przyjrzyjcie się pracy wykonanej przez MX3D, która pokazuje niektóre z innowacyjnych konstrukcji wykonanych tą metodą.
Metoda ta łączy w sobie ramię robotyczne i spawarkę, tworząc szkielet. W zakresie budowy domu metoda ta nie jest rozwiązaniem uniwersalnym, ponieważ tworzyłaby jedynie szkielet, ale jest to absolutnie metoda oszczędzająca czas i pracę.
Żródło: https://all3dp.com
