Невероятные факты Эксперты сделали сенсационное заявление о создании новейшего 3D-принтера, печатный материал которого – это бетон, и который произведёт настоящий фурор в строительстве.
Исследователи утверждают, что этот принтер может построить самый настоящий дом, площадью 230 квадратных метров, всего лишь за сутки работы.
Создатель этого чудо-устройства – профессор Берок Хошневис (Behrokh Khoshnevis), сотрудник университета Южной Калифорнии. Он рассказал, как его творение может за один день соорудить слой за слоем полноценный дом.
По сообщениям MSN News, огромный робот целиком заменит строительную бригаду, используя влажный бетон, который подаётся из особого наконечника и формирует стены будущего дома по предварительно внесённой в компьютер программе.
Хошневис подчёркивает, что это, по сути, уже набивший оскомину обычный 3D- принтер, просто в масштабе здания. "Контурное строительство" - это новая технология, которая позволяет возводить стены здания слоями.
Печать на 3D принтере
Технология обладает мощнейшим потенциалом, позволяющим полностью автоматизировать процесс строения архитектурных сооружений.
Невероятно, но с помощью данной технологии можно создавать как отдельные здания, так и целые комплексы с разными дизайнами, причём за один раз. Более того, каждое из таких зданий сразу же будет оснащено всем необходимым (кондиционером, электрической проводкой и водопроводной системой).
Данная технология, как полагают эксперты, в ближайшее время будет использоваться повсеместно, особенно в чрезвычайных ситуациях, а также для строительства дешёвого жилья.
Стоит отметить, что помимо прочего, контурное строительство намного меньше вредит окружающей земле и позволяет значительно экономить на электроэнергии.
Технологии 3-D печати
В настоящее время существуют две главные разновидности 3-D принтеров, к первым относятся те, которые распыляют, выдавливают или выливают расходный материал, вторые – это те, которые склеивают или спекают.
Теперь рассмотрим подробнее каждый из них.
1) FDM принтеры
Это самые популярные на сегодняшний день аппараты, о них все знают (fused deposition modeling). Эти принтеры выдавливают материал, накладывая один слой на другой.
Они чаще всего используются в кулинарии (расходный материал глазурь, сыр, тесто), в медицине (расходный материал – живые клетки, помещаемые в особый медицинский гель; конечный продукт используется в биомедицине).
2) Polyjet принтеры
Суть технологии заключается в том, что тонкие сопла выпускают фотополимер мельчайшими дозами, как при струйной печати. Сразу же после этого материал полимеризуется на поверхности создаваемого устройства по воздействием ультрафиолетового излучения.
Важной отличительной чертой этого вида принтеров является возможность использования различных расходных материалов - фотополимеров.
Данная технология обладает следующими преимуществами:
- скорость печати очень быстрая;
- толщина слоя печати не более 16 микрон (толщина одной клетки крови – 10 микрон);
Недостатки:
- возможность печати только с использованием фотополимера, очень дорогого пластика.
Применяется в медицине и промышленном прототипировании.
3D печать металлом
3) LENS принтеры (Laser Engineered Net Shaping)
Сопло выдувает порошковый материал, который оказывается на сфокусированном лазерном луче. Но в луч попадает не весь порошок, часть его пролетает мимо.
Та, что остаётся, тут же спекается и формирует заданную компьютерной программой трёхмерную деталь. В основе печати стальных и титановых объектов лежит именно эта технология.
Читайте также: Десять невероятных предметов, изготовленных с помощью 3D принтеров
Так как до появления таких принтеров возможности печати ограничивались пластиком, 3D печать никто серьёзно не воспринимал. Но после появления на рынке LENS принтеров, дверь в тяжёлую промышленность открылась.
Буквально на лету при смешивании различных порошков получаются сплавы нужных материалов.
4) LOM принтеры (Laminated object manufacturing)
Ламинированные листы исходного материала при помощи лазера или специального ножа вырезаются и выкладываются слой за слоем в трёхмерный объект. Точнее они склеиваются или спекаются.
Таким образом, изначально берётся лист расходного материала, на который нанесён контур, затем вырезается объект и в итоге получается один слой. После получения нужного количества слоёв все листы спекаются.
Читайте также: Первая в мире ручка-3D принтер рисует скульптуры в воздухе
Так можно печатать объекты из бумаги, алюминия или пластика. При печати из алюминия специалисты применяют тончайшую алюминиевую фольгу, вырезанные слои из которой по завершению процесса спекаются путём ультразвуковой вибрации.
5) SL принтеры (стереолитография)
Жидкий полимер размещается в небольшой чаше. По поверхности этого полимера проходит лазерный луч, и в этом месте материал полимеризуется. После изготовления одного слоя, платформа с объектом опускается, а жидкий полимер заполняет образовавшуюся пустоту.
Таким же образом делается следующий слой и так далее. В некоторых случаях система работает в обратном порядке: платформа с объектом поднимается вверх, при этом лазерный луч располагается внизу.
Читайте также: 3D принтер печатает ваши мысли
После окончания печати требуется дополнительная обработка детали, во время которой удаляется лишний материал и поддерживающая платформа. Иногда объект требует шлифовки. Также объект могут запекать в ультрафиолетовых духовках.
Стоит добавить, что фолополимер – это токсичный материал, поэтому работа с ним подразумевает наличие респираторов и средств защиты.
Такой принтер очень дорог в обслуживании и в содержании, особенно для домашнего использования. Однако, точность печати составляет 10 микрон.
6) LS принтер (Laser Sintering)
Эта технология похожа на предыдущую, только в данном случае используется запекаемый лазером порошок, а не жидкий полимер.
Основные преимущества:
- у детали меньше шансов сломаться в процессе печати, потому как порошок является надёжной опорой;
- расходные материалы легкодоступны, потому как на рынке свободно продаются бронза, титан, сталь, нейлон и другие в порошковой форме.
Недостатки:
- поверхность объекта зачастую выходит пористая;
- некоторые виды порошков взрывоопасны, поэтому их необходимо хранить в азоте;
- определённые объекты могут застывать целый день, потому как процесс спекания проходит при очень высоких температурах.
7) 3DP принтер (Three Dimensional Printing)
Специальный клей наносится на порошок и связывает его гранулы. Так получается один слой. Поверх наносится новая порция порошка и клея, и т.д. В результате получается материал, несколько напоминающий гипс.
Преимущества:
- благодаря использованию клея возможно добавление краски, чтобы получить цветные объекты;
- технология изготовления объектов сравнительно дешёвая и при этом энергоэффективная;
- возможность использования практически любого материала, начиная от переработанной резины и заканчивая древесными опилками;
- легко эксплуатируется в домашних условиях.
Похожая технология применяется при печати съедобных объектов.
Недостатки:
- качество печати недостаточно высокое по сравнению с другими (приблизительно 100 микрон);
- расходный материал требует постобработки для придания ему нужных свойств.
