Вместо строительства — 3d-печать
Тем временем, в штате Миннесота «коренной американец» Андрей Руденко раздвигает границы 3D-печати, а именно: у себя на заднем дворе методом трёхмерной печати из бетона возводит модель средневекового замка на площади 3×5 метров. В процессе работы прототип бетонного принтера улучшается и обновляется.Создавая один из самых больших объектов в области 3d-печати, изобретатель хочет прийти к надёжному способу построения реальных жилых домов, способных выдержать различные погодные условия. Андрей имеет инженерное и архитектурное образования, что позволяет ему экспериментировать и находить интересные решения на пересечении архитектуры и 3d-печати. Замок одновременно представляет собой интересную сложную задачу и прекрасную демонстрацию возможностей принтера.
Андрей: «Я интересовался подобными технологиями с подросткового возраста. Мои эксперименты начались 20 лет назад, но в то время не было подходящих компьютеров и программ. Только пару лет назад я наткнулся на проект RepRap и снова занялся своей машиной. На постройку и разработку бетонных смесей ушёл год. Дополнительным стимулом послужил природный феномен слоистого песчаника, который я видел в Аризоне во время своей поездки несколько лет назад. В идеале я хочу достичь похожего внешнего вида».
Поскольку Андрей финансировал проект из собственных средств, эти ограничения также привели к оригинальным инженерным решениям.
Андрей: «В начале моей работы спонсоры были настроены скептически, поскольку не верили, что проект зайдёт так далеко. Теперь, когда структура готова и возможности принтера очевидны, я планирую устроить аукцион по продаже первого дома. Поскольку это будет первый напечатанный дом, надеюсь это событие привлечёт много внимания»
Для печати дома требовался большой принтер, поэтому конструировать его пришлось почти с нуля. Несмотря на большую поддержку сообщества RepRap, финальная машина была сделана по оригинальному проекту. Управляется она при помощи Arduino Mega 2560 и специальных шаговых двигателей.
Андрей: «Для большого принтера пришлось искать специальные двигатели, рассчитанные на большую нагрузку. Лучше всего подошли двигатели компании «Mass Mind».Кроме того, они единственные правильно работали с прошивкой Marlin, и были достаточно мощны для того, чтобы сдвигать с места принтер.
Я добиваюсь естественного эффекта свободной укладки бетона без необходимости пост-обработки».Также Андрей рассчитывает разработать портативную машину для укладки меньших размеров, чтобы её могли позволить себе небольшие строительные компании. «Окончательная цена будет позже, но пока я рассчитываю на $30000–50000, хотя всё сильно зависит от запчастей и типа модели».
Руденко рассчитывает поставлять компаниям отдельные взаимозаменяемые части принтеров, чтобы компании могли сами собирать себе машину по потребностям. «Я не могу отправить машину целиком, но я могу отправить экструдер, управляющий блок, разные важные части, чтобы люди самостоятельно могли построить свою версию машины».
Сейчас принтер кладёт примерно 50-сантиметровый слой бетона в день, хотя всё зависит от общего размера конструкции. Обычно слой получается шириной 30 мм и высотой 10 мм, хотя в принципе можно делать любые слои. «Для особых частей типа венцов я уменьшаю высоту слоя до 5 мм, и кое-где уменьшаю скорость печати».
Конечно, для таких конструкций требуются специальные материалы.«Кладка цемента представляет собой сложную задачу — нужно долго настраивать принтер и использовать очень точные пропорции смеси. При тестировании я столкнулся со множеством проблем, (например, закупоривание экструдера), но и обнаружил, что возможности принтера превосходят первоначальные ожидания».
Также пришлось добавить арматуру в нижние и верхние части стен. Цемент был использован самый обычный. Хотя можно использовать и быстросохнущий, но это выйдет дороже и чуть менее качественно.Руденко уверен, что эта технология позволит достичь новых высот в архитектуре и окажется одновременно более энергоэффективной, чем существующие.
«Я планирую сосредоточиться на развитии этой технологии в строительстве и построить целую международную сеть энтузиастов, с возможностью в будущем предоставлять им наборы «сделай сам» и готовые принтеры».
Пока, конечно, доступные принтеры для строительства остаются в неопределённом будущем, но изобретатель горит оптимизмом. «Хоть сейчас укладка идёт слоями 30×10 мм, но по простому нажатию кнопки доступно великое множество возможностей».
На основе полученного опыта, конструктор перестраивает принтер так, чтобы он мог печатать без перерыва 24 часа в сутки до завершения строительства.
Также планируется доработать конструкцию до возможности печати всего сразу. Башни замка были напечатаны отдельно и их было очень тяжело устанавливать на места. «Я также придумал, как печатать крышу –, но пока этот материал подходит только для мест с тёплым климатом».
Следующий проект — полноразмерный настоящий жилой дом. «Я получаю очень много сообщений, это доказывает высокий интерес к данной новой технологии. Хочу быть уверенным, что на следующем проекте моя команда сможет использовать все достоинства 3d-печатиЯ принимаю предложения от частных лиц и компаний, которым было бы интересно приобрести первый напечатанный дом, и которые готовы обеспечить оплату всех расходов проекта». Также конструктор принимает предложения о сотрудничестве от архитекторов, дизайнеров и программистов, интересующихся 3d-печатью. Адрес для связи: rudenko952@gmail.com
«Я и раньше был уверен, что смогу печатать дома –, а теперь у меня есть доказательство. Сейчас я работаю над прототипом, который будет небольшой частью богатого ассортимента разрабатываемых мною принтеров. Мы открываем новую эру в в строительстве. Так много ещё нужно сделать».
[embedded content]
