Строительная 3D печать как одна из массовых технологий космической эры.

Пост с обзором современных строительных 3D принтеров из группы сообщества "Ксмическая экспансия" в контакте:  https://vk.com/club127675705    


Обзор самых известных проектов строительных 3D принтеров.
Строительная 3D печать, одно из перспективных направлений распространения технологий космической эры в массовой производственной и потребительской среде. Это технологическое новшество близкой перспективы, прямо связанное с человеческим жизненным пространством.

3D печать, это одна из основных, распространенных на сегодня технологий цифрового производства. Производство изделий из по цифровому шаблону, методом постепенного выращивания прямо из сырьевого материала, минуя сложные разветвленные производственные цепочки, свойственные современной промышленности. Так называемое "Аддитивное производство". Это потенциально, основной метод производства космической эры. Так как аддитивное производство опирается на легкие универсальные производственные станки подобные 3D принтерам и легкие "Микро цеха", позволяющие в автоматическом режиме собирать любые законченные изделия из деталей. Аддитивную производственную систему можно относительно легко быстро и дешево распространять в космическом пространстве.
Свойства аддитивной промышленной системы, дают возможность в недалеком будущем вести активную индустриализацию внеземного пространства. И значительно преобразить среду обитания на земле, так как инфраструктура цифрового производства значительно дешевле стоит и быстрее себя окупает чем традиционные производственные линии. Соответственно, вместе с ее массовым распространением, многократно ускорится рост производства. А в месте с производством будут расти уровень доходов населения, и количество предметов потребления, составляющих основу жизненного пространства современных людей.

Сейчас массовое распространение аддитивного производства еще не началось. В основном, из за того, что современное цифровое производство не обладает всеми нужными характеристиками для того чтобы стать основой промышленности, высоким качеством, высокой скоростью, и низкой себестоимостью. Современные 3D принтеры, имеют малую производительность, и производимые ими изделия как правило стоят дороже изделий традиционного массового производства. Поэтому сейчас, 3D печать распространяется в основном в области высоких технологий, так как оправдывает себя в производстве дорогих, уникальных изделий.

3D печать, может использоваться не только в производстве, но и в строительстве.
В последние годы, начались активные исследования в области 3D строительства, которое ведется в основном методом выдавливания тонких струй бетона, при помощи строительных принтеров, в автоматическом режиме. И таким образом ведется постепенное слой за слоем выращивание стен, или других конструкций зданий.
В строительстве и производстве строительных конструкций, уровень сложности технологий и требования к точности по сравнению с производством не высокие. И современный уровень технологий 3D печати вполне отвечает необходимым для строительства стандартам. А следовательно современные технологии цифрового производства в строительной отрасли, готовы к началу массового распространения.
Сейчас, начинается переход строительной 3D печати от экспериментальных машин к серийному производству и массовому строительству. Строительные принтеры появляются в открытой продаже, в том числе, есть такие машины и в России.

Строительные принтеры, принципиально не отличаются от своих меньших братьев производственных 3D принтеров, представляя собой их конструктивные аналоги большего размера.
Строительные 3D принтеры, бывают трех основных конструкций. Портальные, дельтовидные, и принтеры манипуляторы.
"Портальные". Машины похожие на бытовые 3D принтеры. Напоминающие по виду козловые краны, движущиеся по рельсам, с длинной рамой, расположенной над строящемся домом. По раме, движется "Печатающая головка" (экструдер) , устройство для подачи бетонного раствора. За счет синхронизации движений рамы по рельсам, головки по ширине и высоте, и подачи бетона, печатающая головка, послойно выдавливает бетон, повторяя цифровой шаблон, заложенный в программе принтера.
"Дельтовидные", принтеры их еще называют "Трех осевыми", по виду напоминают перевернутую греческую букву "Дельта", или перевернутую треногу, состоящую из трех тросов или штанг, на которых держится печатающая головка. И высокой рамы, на вершине которой закреплены машины управляющие подачей тросов или штанг. Печатающая головка, движется за счет синхронного изменения длинные тросов или штанг, повторяющих заложенный в программе шаблон.
"Принтеры манипуляторы", представляют собой конструктивные аналоги механических рук - манипуляторов, состоящих из нескольких гибких сочленений, придающих им большую подвижность. Похожих по виду на современных сварочных роботов, которые стоят на конвейерах автомобильного производства. С той разницей, что на конце принтеров манипуляторов, расположена печатающая головка для подачи бетонного раствора. Строительство ведется за счет повторения движениями манипулятора, и устройством подачи раствора заложенного в программе принтера шаблона.
У всех перечисленных конструктивных схем строительных 3D типов принтеров, есть свои преимущества и недостатки. Так, принтеры портальной конструкции имеют большие габариты, и для их работы, нужно предварительно прокладывать рельсы, с высокой точностью. Дельтовидные принтеры, имеют очень простую конструкцию, и минимум движущихся частей, но так же, обладают большими габаритами. Принтеры манипуляторы, очень компактные, их легко перевозить и легко устанавливать на месте строительства, но такие машины, сложные по конструкции, высоко технологичные, и соответственно, дорогие. С другой стороны, стоимость принтеров манипуляторов, может сильно снизиться при массовом производстве, и в этом случае они смогут выигрывать в цене у более габаритных, портальных принтеров за счет меньших затрат материалов.

3D строительство, одно из наиболее вероятных направлений распространения 3D печати в промышленности, за счет относительно низкого уровня технологий в строительной отрасли и в то же время ее высоких финансовых оборотах. В строительной сфере технологии 3D, печати оказываются в выигрыше по соотношению стоимость - эффективность.
В предыдущие несколько лет в области строительной 3D печати шли активные эксперименты, которые, сейчас, привели к созданию первых серийных образцов. В следующие несколько лет, вероятно начнется выход строительной 3D печати на массовый рынок и ее широкое распространение.
Широкое распространение 3D печати в строительстве, обещает принести с собой, высокую автоматизацию строительных процессов, предельное упрощение технологических цепочек в строительной отрасли, снижение доли ручного труда в строительстве, так же как и вообще в строительной индустрии. И соответственно, сделать строительство намного быстрее и дешевле, что повлечет за собой значительное снижение стоимости строительства жилья и различных конструкций.

Затраты на строительство заложенные в цены квартирной платы и цены различных товаров, за счет амортизации производственных помещений, складов и торговых точек, имеют ощутимый вес в общей доле трат. Высокая стоимость ипотечных кредитов, один из основных источников головной боли для современных людей. Высокие цены на жилье, один из факторов, сдерживающих самостоятельность и мобильность людей, особенно, молодого поколения. Они привязывают к родственным и личным связям, связывают свободу передвижения и личностную мобильность, сковывают свободу экспериментов, свободу выбора, и таким образом тормозят развитие прогресса.

Жилые помещения являются частью среды обитания людей. Маленькими участками персонального жизненного пространства. Если жилье станет дешевле, жизнь людей, от этого станет легче и свободнее во всех отношениях. Вместе с распространением цифрового производства в строительстве, будет происходить и внедрение в жизнь технологий космической эры, и повышение качественного уровня жизни одного из главных стимулов движения в новую эру. И формирования среды среды обитания космической эры, главной опоры процесса космической экспансии.

Строительная 3D печать, после широкого распространения, потенциально, может являться переходным мостиком, между массовым цифровым строительством и массовым цифровым производством. Так как строительная печать будет опережать производство за счет своей простоты. Но она привлечет крупные финансовые потоки и инвестиции в сферу 3D печати вообще, и соответственно, будет стимулировать развитие цифрового производства в других отраслях, играя роль "Локомотива".

Ниже приведен небольшой обзор, самых известных проектов строительных 3D принтеров.
Некоторые из современных строительных 3D принтеров уже производятся серийно и имеются в открытой продаже. Одна из таких машин, это, принтер российского разработчика "Спецавиа" http://specavia.pro/ , он продается, и доступен для использования строительными фирмами.