stringtranslate.com

Строительная 3D-печать

Строительная 3D-печать ( c3Dp ) или 3D-строительная печать ( 3DCP ) относится к различным технологиям, которые используют 3D-печать в качестве основного метода для изготовления зданий или строительных компонентов. Альтернативные термины для этого процесса включают «аддитивное строительство». [1] [2] «3D-бетон» относится к технологиям экструзии бетона, тогда как автономная роботизированная строительная система (ARCS), крупномасштабное аддитивное производство (LSAM) и строительство свободной формы (FC) относятся к другим подгруппам. [3]

В строительстве основными методами 3D-печати являются экструзия ( бетон / цемент , воск , пена , полимеры ), порошковое склеивание (полимерное склеивание, реактивное склеивание, спекание ) и аддитивная сварка.

На сегодняшний день было продемонстрировано несколько различных подходов, которые включают изготовление зданий и строительных компонентов на месте и вне его с использованием промышленных роботов , портальных систем и привязных автономных транспортных средств . Демонстрации технологий 3D-печати в строительстве включали изготовление жилья, строительных компонентов (облицовочных и структурных панелей и колонн), мостов и гражданской инфраструктуры, искусственных рифов , фолли и скульптур. [4] [5]

3D-печать бетона действительно является многообещающей технологией, которая имеет потенциал для революционного преобразования строительства зданий и сооружений в новые и сложные формы, экономя время, материалы, рабочую силу и затраты, а также повышая устойчивость и воздействие строительства на окружающую среду. Однако эта технология сталкивается с различными препятствиями и проблемами, такими как выбор и проектирование смесей материалов, качество и контроль процесса, структурная целостность и долговечность 3D-печатных конструкций, а также отраслевое регулирование и стандартизация. [6]

История

Уильям Уршель

В 1939 году Уильям Уршель создал первое в мире 3D-печатное бетонное здание в Вальпараисо, штат Индиана. Видеоролик о машине, которую он построил, использовал и запатентовал, доступен на YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=Dl9rhG5BPrM


Технологии посева 1950–1995 гг.

Роботизированная кирпичная кладка была концептуализирована и исследована в 1950-х годах, а связанная с этим разработка технологий вокруг автоматизированного строительства началась в 1960-х годах с перекачиваемым бетоном и изоцианатными пенами. [7] Разработка автоматизированного изготовления целых зданий с использованием методов скользящей формовки и роботизированной сборки компонентов, сродни 3D-печати, была впервые предпринята в Японии для решения проблем, связанных со строительством высотных зданий, компаниями Shimizu и Hitachi в 1980-х и 1990-х годах. [8] Многие из этих ранних подходов к автоматизации на месте потерпели неудачу из-за строительного «пузыря», их неспособности реагировать на новые архитектуры и проблем с подачей и подготовкой материалов к месту строительства в застроенных районах.

Ранние разработки 1995–2000 гг.

Ранние разработки и исследования в области 3D-печати в строительстве ведутся с 1995 года. Было изобретено два метода, один из которых был изобретен Джозефом Пенья [9], и он был сосредоточен на технике формования песка /цемента, которая использовала пар для выборочного связывания материала в слои или сплошные детали, хотя эта технология никогда не была продемонстрирована.

Вторая технология, Contour Crafting Бероха Хошневиса, изначально начиналась как новый метод экструзии и формования керамики, как альтернатива новым технологиям 3D-печати полимеров и металлов, и была запатентована в 1995 году. [10] Хошневис понял, что эта технология может превзойти эти технологии, где «текущие методы ограничены изготовлением деталей, размеры которых обычно составляют менее одного метра в каждом измерении». Около 2000 года команда Хошневиса в USC Vertibi начала фокусироваться на 3D-печати в масштабе строительства цементных и керамических паст, охватывая и исследуя автоматизированную интеграцию модульной арматуры, встроенной сантехники и электрических услуг в рамках одного непрерывного процесса сборки. Эта технология была протестирована только в лабораторных масштабах до настоящего времени и, как утверждается, спорно легла в основу недавних усилий в Китае. [ необходима цитата ]

Первое поколение 2000–2010

В 2003 году Руперт Соар получил финансирование и сформировал группу по строительству свободной формы в Университете Лафборо, Великобритания, для изучения потенциала масштабирования существующих методов 3D-печати для строительных целей. [ необходима цитата ] В 2005 году группа получила финансирование для создания крупномасштабной строительной 3D-печатной машины с использованием «стандартных» компонентов (бетононасос, набрызгивание бетона, портальная система), чтобы изучить, насколько сложными могут быть такие компоненты и реалистично соответствовать требованиям строительства. [ необходима цитата ]

В 2005 году Энрико Дини из Италии запатентовал технологию D-Shape , в которой использовалась крупномасштабная технология распыления/склеивания порошка на площади примерно 6 м x 6 м x 3 м. [11] Эта технология, хотя изначально и была разработана с использованием системы склеивания на основе эпоксидной смолы, позднее была адаптирована для использования неорганических связующих веществ. [12] Эта технология использовалась в коммерческих целях для ряда проектов в строительстве и других секторах, включая [искусственные рифы]. [13]

В 2008 году в Университете Лафборо (Великобритания) началась 3D-печать бетоном под руководством Ричарда Басвелла и его коллег с целью расширить предыдущие исследования группы и рассмотреть коммерческие приложения, перейдя от портальной технологии к промышленному роботу. [14]

Второе поколение 2010–настоящее время

Группа Басвелла успешно получила лицензию на эту роботизированную технологию для Skanska в 2014 году. [ требуется ссылка ] 18 января 2015 года компания привлекла внимание прессы, представив два здания, в которых были интегрированы компоненты, напечатанные на 3D-принтере: вилла в стиле особняка и пятиэтажная башня. [15] В мае 2016 года в Дубае открылось новое офисное здание площадью 250 квадратных метров (2700 квадратных футов), которое Дубайский музей будущего рекламировал как первое в мире офисное здание, напечатанное на 3D-принтере. [16]

В 2017 году был анонсирован проект по строительству 3D-печатного небоскреба в Объединенных Арабских Эмиратах . [17] Cazza Construction поможет построить сооружение. В настоящее время нет никаких конкретных подробностей, таких как высота здания или точное местоположение. [18]

FreeFAB Wax, изобретенный Джеймсом Б. Гардинером и Стивеном Янссеном в Laing O'Rourke , находится в разработке с марта 2013 года. [19] [20] Технология использует 3D-печать в масштабе строительства для производства больших объемов инженерного воска (до 400 л/ч) для изготовления «быстрой и грязной» 3D-печатной формы для сборного бетона , стекловолоконного бетона (GRC) и других распыляемых/литьевых материалов. Затем поверхность литья фрезеруется по пяти осям, удаляя приблизительно 5 мм воска, чтобы создать высококачественную форму (с шероховатостью поверхности приблизительно 20 микрон). [21] После отверждения форма затем либо измельчается, либо расплавляется, при этом воск фильтруется и используется повторно, что значительно сокращает отходы по сравнению с традиционными технологиями изготовления форм. Преимуществами технологии являются быстрое изготовление форм, повышенная эффективность производства, сокращение трудозатрат и фактическое устранение отходов за счет повторного использования материалов для индивидуальных форм. [22] Первоначально система была продемонстрирована в 2014 году с использованием промышленного робота. [23] Позднее система была адаптирована для интеграции с пятиосевым высокоскоростным порталом для достижения быстрых допусков фрезерования поверхности, необходимых для системы.

Инженерный корпус армии США, Центр инженерных исследований и разработок, во главе с Лабораторией исследований строительной инженерии (ERDC-CERL) в Шампейне , штат Иллинойс, США, начал исследования в области технологии развертываемого строительного 3D-принтера, начиная с сентября 2015 года. Пилотный проект, Автоматизированное строительство для экспедиционных сооружений (ACES), был сосредоточен на 3D-печати бетона и охватывал широкий спектр областей исследований, включая системы печати, печатные бетонные материалы, проектирование и тестирование конструкций, а также методы строительства. Проект ACES привел к трем демонстрациям: контрольная точка входа, первые армированные аддитивно построенные бетонные казармы и печать гражданской и военной инфраструктуры (барьеры Джерси, Т-образные стены, водопропускные трубы, бункеры и боевые позиции) в экспериментах по поддержке, обеспечению и защите маневров армии США (MSSPIX). [24] [25] [26]

В 2017 году ERDC CERL начал работать с Корпусом морской пехоты США, что привело к первой демонстрации бетонной 3D-печати военными, структурно улучшенной армированной бетонной казарме, напечатанной на 3D-принтере, [27] [ необходима полная ссылка ] [28] [ необходима полная ссылка ] первому 3D-печатному мосту в Америке и первой демонстрации печати с трехдюймовым соплом. [29] [30] Благодаря этой работе ERDC и морские пехотинцы смогли проверить структурные характеристики сборок армированных 3D-печатных бетонных стен и мостовых балок, устойчивость и циклы обслуживания системы печати, расширенные операции печати, опубликованное требование о круглосуточном строительстве и разработать жизнеспособные методы армирования и строительства с использованием общепринятых практик. [2] [31] [ необходима полная ссылка ]

Компания MX3D Metal, основанная Лорисом Яарманом и его командой, разработала две 6-осевые роботизированные 3D-печатные системы, первая из которых использует термопластик, который выдавливается, в частности, эта система позволяет изготавливать неплоские валики произвольной формы. Вторая — это система, которая использует аддитивную сварку (по сути, точечную сварку на предыдущих точечных сварных швах), технология аддитивной сварки была разработана различными группами в прошлом. [32] MX3D работала над изготовлением и установкой металлического моста в Амстердаме в течение шести лет. Завершенный пешеходно-велосипедный мост был открыт в июле 2021 года. Мост имеет пролет 12 м (39 футов) и конечную массу 4500 кг (9900 фунтов) нержавеющей стали . [33]

BetAbram — это простой 3D-принтер для экструзии бетона на основе портального типа, разработанный в Словении. Эта система доступна на рынке, предлагая потребителям 3 модели (P3, P2 и P1) с 2013 года. Самый большой P1 может печатать объекты размером до 16 м x 9 м x 2,5 м. [34] Бетонный 3D-принтер Total Custom, разработанный Руденко, — это технология нанесения бетона, установленная в конфигурации портального типа, система имеет выход, аналогичный Winsun и другим технологиям 3D-печати бетоном, однако она использует легкий портальный тип фермы. [35] Эта технология была использована для изготовления версии замка в масштабе заднего двора и гостиничного номера на Филиппинах. [36] [37] [ необходима полная цитата ]

Серийное производство строительных принтеров было запущено компанией SPECAVIA из Ярославля (Россия). В мае 2015 года компания представила первую модель строительного 3D-принтера и объявила о старте продаж. [ необходима цитата ]

XtreeE, инициированная и поддерживаемая основателем и генеральным директором Филиппом Морелем, [38] разработала многокомпонентную систему печати, установленную на 6-осевой роботизированной руке. Проект стартовал в июле 2015 года и включает сотрудничество и инвестиции из строительной отрасли, такой как Saint Gobain , Vinci и LafargeHolcim . [39] [40] 3DPrinthuset, датский стартап 3DPrinting, также вошел в сферу строительства со своей дочерней компанией COBOD International, которая создала свой собственный портальный принтер в октябре 2017 года. [41]

S-Squared 3D Printers Inc — это компания по производству и розничной продаже 3D-принтеров, расположенная в Лонг-Айленде , штат Нью-Йорк. Компания была основана Робертом Смитом и Марио Щепански в 2014 году, в ней работает 13 сотрудников, и она производит 3D-принтеры для любителей , библиотек и программ STEM . [42] [43] В 2017 году компания запустила новое подразделение S-Squared 4D Commercial для строительства домов и коммерческих зданий с помощью своей установки для 3D-печати под названием Autonomous Robotic Construction System (ARCS) . [44] [45] [46] [47] Система может строить дома, коммерческие здания, дороги и мосты. [48] ARCS может выполнять проекты площадью от 500 квадратных футов до более одного миллиона квадратных футов. [49] [50] [ необходима полная цитата ]

В 2021 году архитекторы Mario Cucinella и специалисты по 3D-печати WASP продемонстрировали первую 3D-печать дома, изготовленного из глиняной смеси Tecla ( см. ниже ). [51] [52]

В 2022 году инженеры сообщили о разработке роя автономных 3D-печатных дронов для аддитивного производства и ремонта. [53] [54]

В ноябре 2022 года исследователи из Центра передовых конструкций и композитов Университета штата Мэн завершили строительство дома площадью 600 квадратных футов (56 м2 ) , состоящего из модульных секций, напечатанных из отходов древесины. [55]

Дизайн

Архитектор Джеймс Брюс Гардинер разработал два проекта: Freefab Tower в 2004 году и Villa Roccia в 2009–2010 годах. FreeFAB Tower была основана на оригинальной концепции объединения гибридной формы строительной 3D-печати с модульным строительством. [56] [57] Влияние можно увидеть в различных проектах, используемых Winsun, включая статьи об оригинальном пресс-релизе Winsun и офисе будущего. [58] [59] Проект FreeFAB Tower также изображает первое спекулятивное использование многоосевых роботизированных рук в строительной 3D-печати, использование таких машин в строительстве неуклонно росло в последние годы благодаря проектам MX3D и Branch Technology. [60] [61]

Villa Roccia 2009–2010 подняла эту работу на шаг дальше с проектом виллы в Порто Ротондо, Сардиния, Италия в сотрудничестве с D-Shape. [62] Проект виллы был сосредоточен на разработке специфического архитектурного языка, на который повлияли скальные образования на участке и вдоль побережья Сардинии, а также принимая во внимание использование панельного сборного процесса 3D-печати. ​​Проект прошел через прототипирование и не перешел к полному строительству.

Франсиос Рош (R&Sie) разработал выставочный проект и монографию «Я слышал о…» в 2005 году, в которых исследовалось использование весьма спекулятивного самодвижущегося змееподобного автономного 3D-печатного аппарата и системы генеративного дизайна для создания высотных жилых башен. [63]

Голландский архитектор Джаньяап Руйссенарс планировал построить здание, напечатанное на 3D-принтере, в партнерстве с голландскими компаниями. [64] [ требуется обновление ] [65] Дом планировалось построить в конце 2014 года, но этот срок не был соблюден. Компании заявили, что они по-прежнему привержены проекту. [66]

Структуры

Технология 3D-печати бетоном применяется при возведении тонкостенных стеновых конструкций, не требующих условий теплоизоляции.

Craft Fence от ConcreteFlow
Двойной экструдер от ConcreteFlow

Здания, напечатанные на 3D-принтере

Первый в Европе жилой дом, напечатанный на 3D-принтере

3D Print Canal House был строительным проектом. [67]

Первым жилым зданием в Европе и СНГ , построенным с использованием технологии 3D-печатного строительства, стал дом в Ярославле (Россия) площадью 298,5 кв. метров. Стены здания были напечатаны компанией SPECAVIA в декабре 2015 года. 600 элементов стен были напечатаны в цехе и собраны на строительной площадке. После завершения конструкции крыши и внутренней отделки компания представила полностью готовое 3D-здание в октябре 2017 года. [68]

Голландские и китайские демонстрационные проекты медленно строят 3D-печатные здания в Китае, Дубае и Нидерландах, [69] [70] [71] прилагая усилия для обучения общественности возможностям новой технологии строительства на основе растений и стимулирования больших инноваций в 3D-печати жилых зданий. [72] [73] Небольшой бетонный дом был напечатан на 3D-принтере в 2017 году. [74]

Building on Demand (BOD), первый в Европе дом, напечатанный на 3D-принтере, — это проект, реализуемый COBOD International по созданию небольшого офисного отеля, напечатанного на 3D-принтере, в Копенгагене, районе Нордхавн. [75] По состоянию на 2018 год здание полностью завершено и отремонтировано. [76]

Мосты, напечатанные на 3D-принтере

В Испании первый в мире пешеходный мост, напечатанный в 3D (3DBRIDGE), был открыт 14 декабря 2016 года в городском парке Кастилия-Ла-Манча в Алькобендасе, Мадрид. [77] Используемая технология 3DBUILD была разработана ACCIONA , которая отвечала за структурное проектирование, разработку материалов и производство 3D-печатных элементов. [78] Общая длина моста составляет 12 метров, а ширина — 1,75 метра, он напечатан из микроармированного бетона. Архитектурный проект был разработан Институтом передовой архитектуры Каталонии (IAAC).

3D-принтер, использованный для строительства пешеходного моста, был изготовлен компанией D-Shape . 3D-печатный мост отражает сложность природных форм и был разработан с помощью параметрического проектирования и вычислительного проектирования, что позволяет оптимизировать распределение материалов и максимизировать структурные характеристики, имея возможность размещать материал только там, где он необходим, с полной свободой форм. 3D-печатный пешеходный мост Алькобендас стал важной вехой для строительного сектора на международном уровне, поскольку в этом проекте впервые была применена крупномасштабная технология 3D-печати в области гражданского строительства в общественном пространстве.

Архитектурные формы, напечатанные на 3D-принтере

В августе 2018 года в городе Палех (Россия) впервые в мире было применено аддитивное оборудование для 3D-печати новых форм для фонтана. [79]

Фонтан «Сноп» был создан в середине XX века известным скульптором Николаем Дыдыкиным. В настоящее время в ходе реставрации фонтана его форма была изменена с прямоугольной на круглую, с соответствующей модернизацией системы подсветки фонтана. Диаметр обновленного фонтана теперь составляет 26 метров, глубина — 2,2 метра. Парапет 3D-фонтана с внутренними коммуникационными каналами был напечатан на строительном принтере АМТ производства группы компаний АМТ-СПЕЦАВИА .

Внеземные печатные структуры

Печать зданий была предложена как особенно полезная технология для строительства внеземных мест обитания, таких как места обитания на Луне или Марсе . По состоянию на 2013 год Европейское космическое агентство работало с лондонской компанией Foster + Partners над изучением потенциала печати лунных баз с использованием обычной технологии 3D-печати. ​​[80] Архитектурная фирма предложила технологию 3D-принтера для строительства зданий в январе 2013 года, которая будет использовать сырье лунного реголита для производства лунных строительных конструкций, используя закрытые надувные среды обитания для размещения людей внутри твердотельных напечатанных лунных структур. В целом, эти среды обитания потребуют транспортировки с Земли только десяти процентов массы конструкции, в то время как для остальных 90 процентов массы конструкции будут использоваться местные лунные материалы. [81] Куполообразные конструкции будут представлять собой несущую цепную форму со структурной поддержкой, обеспечиваемой закрытоячеистой структурой, напоминающей птичьи кости . [82] В этой концепции «напечатанный» лунный грунт обеспечит как « радиационную , так и температурную изоляцию» для обитателей Луны. [81] Технология строительства смешивает лунный материал с оксидом магния , который превратит « лунное вещество в пульпу, которую можно распылять для формирования блока», когда применяется связующая соль , которая «превращает [этот] материал в твердое вещество, подобное камню». [81] Также предполагается тип серного бетона . [82]

Испытания 3D-печати архитектурной конструкции с использованием имитирующего лунный материал материала были завершены с использованием большой вакуумной камеры в земной лаборатории. [83] Технология включает в себя инъекцию связующей жидкости под поверхность реголита с помощью сопла 3D-принтера, которое в испытаниях удерживало капли размером 2 миллиметра (0,079 дюйма) под поверхностью посредством капиллярных сил . [82] Использовался принтер D-Shape . [ необходима цитата ]

Различные элементы лунной инфраструктуры были задуманы для 3D-структурной печати, включая посадочные площадки, стены защиты от взрыва, дороги, ангары и хранилища топлива . [82] В начале 2014 года НАСА профинансировало небольшое исследование в Университете Южной Калифорнии для дальнейшего развития технологии 3D-печати Contour Crafting . Потенциальные применения этой технологии включают строительство лунных структур из материала, который может состоять на 90 процентов из лунного материала , и только десять процентов материала требуют транспортировки с Земли. [84]

NASA также рассматривает другую технологию, которая будет включать спекание лунной пыли с использованием маломощной (1500 Вт) микроволновой энергии. Лунный материал будет связан путем нагревания до 1200–1500 °C (2190–2730 °F), что несколько ниже точки плавления, для того, чтобы сплавить пыль наночастиц в твердый блок, который похож на керамику и не потребует транспортировки связующего материала с Земли, как того требуют подходы Foster+Partners, Contour Crafting и D-shape к печати внеземных зданий. Один конкретный предлагаемый план по строительству лунной базы с использованием этой технологии будет называться SinterHab и будет использовать шестиногого робота ATHLETE из JPL для автономного или телероботизированного строительства лунных структур. [85]

По состоянию на декабрь 2022 года НАСА заключило с техасской компанией ICON контракт на сумму 57,2 млн долларов на строительство напечатанных на 3D-принтере жилищ, посадочных площадок и дорог на поверхности Луны, а также на поддержку ее программы ARTEMIS . [86] Контракт действует до 2028 года. Компания приняла участие в конкурсе НАСА по созданию напечатанных на 3D-принтере жилищ совместно с Горной школой Колорадо и была награждена призом за свой прототип напечатанной структурной системы.

Печать на глине

Tecla по состоянию на 2021 год.
Видеоролик, демонстрирующий экодом и его строительство

В апреле 2021 года был завершен первый прототип 3D-печатного дома из глины , Tecla . Низкоуглеродное жилье было напечатано двумя большими синхронизированными руками из смеси местной почвы и воды, а также волокон из рисовой шелухи и связующего вещества. [51] [87] [52] Такие здания могут быть очень дешевыми, хорошо изолированными , стабильными и устойчивыми к погодным условиям, адаптироваться к климату, настраиваться, производиться быстро, требовать лишь очень небольшого количества легко усваиваемого ручного труда , сокращать выбросы углерода из бетона , потреблять меньше энергии, сокращать количество бездомных , способствовать созданию преднамеренных сообществ, таких как автономные , аутаркические экосообщества , и обеспечивать предоставление жилья жертвам стихийных бедствий, а также — посредством передачи знаний и технологий местным жителям — для мигрантов в Европу рядом с их домами, в том числе в качестве все более актуального политического варианта. Он был построен в Италии архитектурной студией Mario Cucinella Architects и специалистами по 3D-печати WASP. Название здания представляет собой сочетание слов «технология» и «глина». [51] [52]

Данные и прогнозы указывают на растущую актуальность зданий, которые являются как недорогими, так и устойчивыми , в частности, согласно отчету ООН за 2020 год, строительство ответственно за ~38% всех выбросов углекислого газа, связанных с энергетикой, [88] что, отчасти из-за глобального потепления , [89] [90] миграционные кризисы , как ожидается, усилятся в будущем и что, по оценкам ООН, к 2030 году ~3 миллиардам человек или ~40% населения мира потребуется доступ к доступному, недорогому жилью . [51] Недостатки печати глиняными смесями включают ограничения по высоте или требования к горизонтальному пространству, первоначальные затраты и размер принтера, не выпускаемого серийно, задержки из-за необходимости высыхания смеси при текущих процессах и другие проблемы, связанные с новизной продукта, такие как их подключение к водопроводным системам . [51] [52]

Печать на бетоне

Крупномасштабная 3D-печать на основе цемента устраняет необходимость в традиционном формовании путем точного размещения или затвердевания определенных объемов материала в последовательных слоях с помощью процесса позиционирования, контролируемого компьютером. [91] Этот подход к 3D-печати состоит из трех основных этапов: подготовка данных, подготовка бетона и печать компонентов. [92]

Для генерации пути и данных реализовано множество методов для генерации роботизированных строительных путей. Общий подход заключается в разрезании 3D-формы на плоские тонкие слои с постоянной толщиной, которые могут быть наложены друг на друга. В этом методе каждый слой состоит из контурной линии и рисунка заполнения, которые могут быть реализованы в виде сотовых структур или заполняющих пространство кривых . Другой метод — метод тангенциальной непрерывности, который создает 3D-пути строительства с локально изменяющейся толщиной. Этот метод приводит к созданию постоянных контактных поверхностей между двумя слоями, поэтому геометрические зазоры между двумя слоями, которые часто ограничивают процесс 3D-печати, будут устранены. [93]

Стадия подготовки материала включает смешивание и размещение бетона в контейнере. После того, как свежий бетон был помещен в контейнер, его можно транспортировать через систему насос–труба– форсунка для печати самоуплотняющихся бетонных нитей, которые могут создавать послойные структурные компоненты. [94] В аддитивных процессах прокачиваемость и стабильность экструзии важны для применения растворов . Все эти свойства будут варьироваться в зависимости от конструкции бетонной смеси, системы доставки и устройства осаждения. Общие характеристики 3D-печати мокрым бетоном подразделяются на четыре основные характеристики: [92]

Для выполнения процесса печати требуется система управления. Эти системы можно в целом разделить на две категории: портальные системы и системы роботизированных рук . Портальная система управляет манипулятором, установленным наверху, чтобы определить местоположение печатающего сопла в декартовых координатах XYZ , в то время как роботизированные руки предоставляют соплу дополнительные степени свободы, что позволяет выполнять более точные рабочие процессы печати, такие как печать методом тангенциальной непрерывности. [93] Независимо от системы, используемой для печати (портальный кран или роботизированная рука), координация между скоростью перемещения сопла и скоростью потока материала имеет решающее значение для результата печати нити. [95] В некоторых случаях несколько роботизированных рук 3D-печати можно запрограммировать на одновременную работу, что сокращает время строительства. [96] Наконец, автоматизированные процедуры постобработки также могут применяться в сценариях, которые требуют удаления опорных конструкций или любой отделки поверхности. [92]

Исследователи из Университета Пердью [97] впервые применили процесс 3D-печати, известный как Direct-ink-Writing [98], для изготовления архитектурных материалов на основе цемента. [99] Они продемонстрировали, что с помощью 3D-печати возможно создание биоинспирированных конструкций из материалов на основе цемента и могут быть достигнуты новые эксплуатационные характеристики, такие как устойчивость к дефектам и соответствие требованиям.

Скорость строительства

По состоянию на 2021 год дом из глиняной смеси Tecla можно будет напечатать за 200 часов, в то время как на высыхание смеси могут уйти недели. [51] [52]

С 2006 года Бехрох Хошневис заявлял о возможности 3D-печати дома за один день [100] , а также утверждал, что теоретически строительство будет завершено примерно за 20 часов «принтерного» времени. [101] К январю 2013 года рабочие версии технологии 3D-печати зданий печатали 2 метра (6 футов 7 дюймов) строительного материала в час, а следующее поколение принтеров, как предполагалось, будет способно печатать 3,5 метра (11 футов) в час, что достаточно для завершения строительства здания за неделю. [81]

Китайская компания WinSun построила несколько домов с помощью больших 3D-принтеров, используя смесь быстросохнущего цемента и переработанного сырья. Winsun заявила, что построила десять демонстрационных домов за 24 часа, каждый из которых обошелся в 5000 долларов США (структура не включает фундаменты, услуги, двери/окна и отделку). [102] Однако пионер строительной 3D-печати доктор Бехрох Хошневис утверждает, что это была подделка, и что WinSun украла его интеллектуальную собственность . [103]

Исследования и общественные знания

Существует несколько исследовательских проектов, связанных с 3D-печатью в строительстве, например, проект 3D-печати бетона (3DCP) в Технологическом университете Эйндховена [ 104] или различные проекты в Институте передовой архитектуры Каталонии (Pylos, Mataerial и Minibuilders). Список исследовательских проектов еще больше расширяется за последние пару лет благодаря растущему интересу к этой области. [105]

Современные исследования

Большинство проектов были сосредоточены на исследовании физических аспектов, лежащих в основе технологии, таких как технология печати, технология материалов и различные вопросы, связанные с ними. COBOD International (ранее известная как 3DPrinthuset, теперь ее дочерняя компания) недавно провела исследование, ориентированное на изучение текущего состояния технологии во всем мире, посетив более 35 различных проектов, связанных с 3D-печатью строительства. Для каждого проекта был выпущен отчет об исследовании, и собранные данные были использованы для объединения всех различных технологий в первую попытку общей стандартизированной категоризации и терминологии. [ необходима цитата ]

Первая конференция по 3D-печати в строительстве

Наряду с исследованиями 3DPrinthuset (теперь известный как COBOD International) организовал две международные конференции по 3D-печати в строительстве (февраль [106] и ноябрь [107] 2017 года соответственно), направленные на то, чтобы объединить самые сильные имена в этой развивающейся отрасли для обсуждения потенциала и проблем, которые ждут впереди. Конференции были первыми в своем роде и объединили такие имена, как D-Shape , Contour Crafting , Cybe Construction, исследование 3DCP в Эйндховене, Winsun и многие другие. Наряду со специалистами по 3D-печати в строительстве, впервые также было сильное присутствие ключевых игроков традиционной строительной отрасли, среди которых такие имена, как Sika AG , Vinci , Royal BAM Group , NCC , MYK LATICRETE и другие. Возникла общая идея, что область 3D-печати в строительстве нуждается в более унифицированной платформе, где можно было бы делиться и обсуждать идеи, приложения, проблемы и задачи.

Интерес СМИ

Хотя первые шаги были сделаны почти три десятилетия назад, 3D-печать строительства боролась за то, чтобы выйти на рынок в течение многих лет. Первыми технологиями, которые привлекли некоторое внимание СМИ, были Contour Crafting и D-Shape , с несколькими спорадическими статьями в 2008–2012 годах [108] [109] [110] и телевизионным репортажем 2012 года. [111] D-Shape также была представлена ​​в независимом документальном фильме, посвященном ее создателю Энрико Дини, под названием «Человек, который печатает дома». [112]

Один важный прорыв [ когда? ] был замечен с объявлением о первом 3D-печатном здании с использованием готовых 3D-печатных компонентов, изготовленных Winsun, которая заявила, что может напечатать 10 домов за день с помощью своей технологии. [113] Хотя заявления еще не были подтверждены, история создала широкую тягу и растущий интерес в этой области. В течение нескольких месяцев начали появляться многие новые компании. Это привело ко многим новым начинаниям, которые достигли средств массовой информации, например, в 2017 году первый пешеходный 3D-печатный мост [114] и первый велосипедный 3D-печатный мост [115] , а также ранний структурный элемент, изготовленный с помощью 3D-печати в 2016 году, [116] и многие другие.

Недавно COBOD International, ранее известная как 3DPrinthuset (ее дочерняя компания), привлекла широкое внимание СМИ своим первым постоянным 3D-печатным зданием, первым в своем роде в Европе. [117] [118] [119] Проект создал важный прецедент, став первым 3D-печатным зданием с разрешением на строительство и документацией на месте, а также полным одобрением городских властей, что является важной вехой для более широкого принятия в области строительства. История получила широкое освещение как в национальных, так и в международных СМИ, появившись на телевидении в Дании, России, Польше, Литве и многих других странах. [ необходима цитата ]

3D-печать для удаленного жилья

Анализ строительства с помощью 3D-печати в отдаленных районах [120] как альтернативы традиционному строительству показывает значительный потенциал. 3D-печать в строительстве предлагает инновационные решения для уникальных проблем этих мест. Возможность использовать местные материалы, сокращать отходы и адаптироваться к сложным и индивидуальным проектам — вот лишь некоторые из преимуществ, которые делают 3D-печать особенно подходящей для строительства в труднодоступных районах. Кроме того, 3D-печать может способствовать экологической устойчивости и вовлечению сообщества, обеспечивая активное участие в процессе строительства и обслуживании конструкций. Этот метод строительства может преобразовать ландшафт удаленного жилья, предоставляя местным сообществам более доступное, эффективное и культурно согласованное жилье.

Однако, несмотря на свои преимущества, все еще существуют различные неопределенности и проблемы, которые необходимо решить, прежде чем 3D-печать сможет получить широкое распространение. Эти неопределенности связаны с техническими, нормативными, экономическими и социальными вопросами. Несмотря на значительные достижения в технологии 3D-печати, ее применение в жилищном строительстве в отдаленных районах все еще находится на ранней стадии осуществимости. Исследования в этой области продолжаются и должны быть более подробно изучены, особенно в отношении робототехники и материалов, которые будут использоваться.

Устойчивость

При 3D-печати домов необходимо оценить затраты и воздействие на окружающую среду по сравнению с традиционными способами строительства.

Традиционный метод строительства имел более высокие последствия по сравнению с методом 3D-печати с потенциалом глобального потепления 1154,20 и 608,55 кг CO2-экв., неканцерогенной токсичностью 675,10 и 11,9 кг 1,4-DCB и потреблением воды 233,35 и 183,95 м3 соответственно. 3D-печатный дом также оказался экономически выгодным вариантом с 78%-ным снижением общих капитальных затрат по сравнению с традиционными методами строительства. Общее воздействие на окружающую среду может быть уменьшено за счет использования этой технологии. [121]

На основе четырех примеров было подсчитано, что вклад выбросов парниковых газов на квадратный метр, связанный со строительством домов, напечатанных на 3D-принтере, ниже, чем у домов, построенных традиционным способом. [122]

Скорость и эффективность

Карстенсен [123] исследовал влияние размера сопла 3D-печати на эффективность печати, сосредоточившись на длине пути печати материала и перекрытии между путями. Результаты показали, что использование большого размера сопла благоприятно для непрерывной печати на коротких расстояниях, когда размер структуры большой, что может улучшить как эффективность печати, так и производительность структуры.

Кроме того, исследование подчеркивает важность оптимизации скорости печати в соответствии с динамически контролируемыми структурами для обеспечения геометрической стабильности печатного элемента и механических свойств 3D-печатного бетона. Это подчеркивает необходимость рассмотрения эффективности 3D-печати бетона в отношении безопасности и стабильности конструкций, подчеркивая сложность и важность одновременной оптимизации нескольких параметров в процессе 3D-печати бетона. [124]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Лабонноте, Натали; Рённквист, Андерс; Манум, Бендик; Рютер, Петра (декабрь 2016 г.). «Аддитивное строительство: современное состояние, проблемы и возможности». Автоматизация в строительстве . 72 : 347–366. doi :10.1016/j.autcon.2016.08.026.
  2. ^ ab Kreiger, Eric L.; Kreiger, Megan A.; Case, Michael P. (август 2019 г.). «Разработка процессов строительства для армированного аддитивно-сконструированного бетона». Additive Manufacturing . 28 : 39–49. doi :10.1016/j.addma.2019.02.015. S2CID  155452051.
  3. ^ Сиссон, Патрик (8 января 2019 г.). «Может ли этот стартап напечатать дом на 3D-принтере за 30 часов?». Curbed .
  4. ^ "Первый в мире мост, напечатанный на 3D-принтере, открылся в Испании". ArchDaily . 7 февраля 2017 г.
  5. ^ "Первый в мире мост, напечатанный на 3D-принтере, открылся для велосипедистов в Нидерландах". The Guardian . Agence France-Presse. 18 октября 2017 г.
  6. ^ Ахмед, Гафур Х. (2023-05-01). «Обзор «3D-печати бетоном»: характеристики материалов и процессов, экономические соображения и экологическая устойчивость». Журнал строительной инженерии . 66 : 105863. doi : 10.1016/j.jobe.2023.105863. ISSN  2352-7102. S2CID  255660086.
  7. ^ Papanek (1971). Дизайн для реального мира . Академия Чикаго. ISBN 978-0897331531.
  8. ^ Архитектурный дизайн (2008). Универсальность и переменчивость . Wiley. ISBN 9780470516874.
  9. ^ JBGardiner [1] Архивировано 11.03.2019 в Wayback Machine PhD Thesis - Исследование новой территории дизайна строительной 3D-печати (стр. 80), 2011
  10. ^ Хошневис, Оригинальный патент на контурное моделирование US5529471 A
  11. ^ Патент Дини и др., «Способ и устройство для автоматического создания конгломератных структур. Номер патента US20080148683 A1», веб-цитирование 2016-07-18
  12. ^ Докторская диссертация Дж. Б. Гардинера [2] Архивировано 11 марта 2019 г. в Wayback Machine «Изучение новой территории дизайна строительной 3D-печати», 2011 г. (стр. 89), веб-цитирование 18 июля 2016 г.
  13. ^ Докторская диссертация Дж. Б. Гардинера [3] Архивировано 11.03.2019 в Wayback Machine «Изучение новой территории дизайна строительной 3D-печати, 2011» (стр. 337), веб-цитирование 18.07.2016
  14. ^ Докторская диссертация Дж. Б. Гардинера [4] Архивировано 11.03.2019 в Wayback Machine «Изучение новой территории дизайна строительной 3D-печати», 2011 (стр. 81), веб-цитирование 18.07.2016
  15. ^ "https://3dprint.com/38144/3d-printed-apartment-building/" веб-цитата 2016-09-14
  16. ^ "https://3dprint.com/126426/3d-printed-museum-office/" веб-цитата 2016-09-14
  17. ^ "Cazza построит первый в мире небоскреб, напечатанный на 3D-принтере". Construction Week Online . 12 марта 2017 г.Jochebed Menon, Construction Week Online, 12 марта 2017 г. Получено 17 июля 2017 г.
  18. ^ «Дубай и Cazza Construction Technologies объявляют о планах построить первый в мире небоскреб, напечатанный на 3D-принтере». 13 марта 2017 г.Клэр Скотт, 3D-печать. 13 марта 2017 г. Получено 17 июля 2017 г.
  19. ^ "FreeFAB Website" . Получено 21 февраля 2017 г. .
  20. ^ Гардинер, Джеймс Б.; Янссен, Стивен Р. (2014). «FreeFab: Разработка 3D-принтера для роботизированной опалубки строительного масштаба». Robotic Fabrication in Architecture, Art and Design 2014. С. 131–146. doi :10.1007/978-3-319-04663-1_9. ISBN 978-3-319-04662-4.
  21. ^ ""Freefab: Разработка 3D-принтера для роботизированной опалубки строительного масштаба", Vimeo 2014". 19 июня 2014 г.
  22. ^ "http://www.iaarc.org/publications/fulltext/ISARC2016-Paper095.pdf, ISARC 2016"
  23. ↑ Лэнг О'Рурк (9 октября 2014 г.). «FreeFAB-технология Лэнга О'Рурка» – через YouTube.
  24. ^ USACE ERDC, Пункт контроля въезда (ECP), 2016, https://www.youtube.com/watch?v=BodasNDLYzU
  25. ^ ERDC, Первые бетонные казармы, напечатанные на 3D-принтере, 2017, https://www.youtube.com/watch?v=-qmqN1G5x4w
  26. ^ News Leader, Армия демонстрирует новейшие технологии в Форт-Леонард-Вуд, 2018 г., https://amp.news-leader.com/amp/503766002
  27. ^ Engineer News Record, Армейские исследователи совершенствуют 3D-печатные бетонные казармы, https://www.enr.com/articles/45002-army-researchers-refine-3d-printed-concrete-barracks
  28. ^ Fox News, Корпус морской пехоты напечатал на 3D-принтере бетонную казарму площадью 500 квадратных футов, 2018 г., https://video.foxnews.com/v/5828338937001
  29. ^ 3D-печать Media Network, Морские пехотинцы США печатают на 3D-принтере бетонную конструкцию с помощью трехдюймового сопла, 2019, https://www.3dprintingmedia.network/us-marines-3d-print/
  30. ^ Командование системы корпуса морской пехоты, Тактический вторник: бетонный мост, напечатанный на 3D-принтере, 2019, https://www.youtube.com/watch?v=vEN1x5Hc4qA
  31. ^ Диггс-МакГи и др., Время печати против прошедшего времени: временной анализ непрерывной операции печати для бетона, изготовленного с применением добавок, Аддитивное производство, 2019 [5]
  32. ^ Molitch, Michael (16 октября 2015 г.). «В Амстердаме началось строительство первого в мире моста, напечатанного на 3D-принтере» . Получено 17 июля 2021 г.
  33. ^ "Первый в мире стальной мост, напечатанный на 3D-принтере, открылся в Амстердаме". BBC . 16 июля 2021 г. Получено 17 июля 2021 г.
  34. ^ "https://3dprintingindustry.com/news/emerges-first-manufacturer-3d-house-printers-38801/" Статья из 3D-индустрии
  35. ^ "Total Custom Website" . Получено 21 февраля 2017 г. .
  36. ^ "Первый в мире замок, напечатанный на 3D-принтере, готов". 3DPrint.com . 26 августа 2014 г. . Получено 21 февраля 2017 г. .
  37. ^ "ЭКСКЛЮЗИВ: Lewis Grand Hotel возводит первый в мире отель, напечатанный на 3D-принтере". 8 сентября 2015 г. Получено 21 февраля 2017 г.
  38. ^ "Интервью с XtreeE: 3D-печать бетона для расширения границ строительства". Блог Sculpteo . Получено 18.08.2023 .
  39. ^ "VINCI Construction подписывает партнерское соглашение с XtreeE и приобретает долю в компании, лидере в области 3D-печати бетоном". www.vinci-construction.com . Получено 05.12.2017 .
  40. ^ "LafargeHolcim внедряет инновации с 3D-печатью бетона". LafargeHolcim.com . 2016-08-05 . Получено 2017-12-05 .
  41. ^ "Строительство первого в Европе здания, напечатанного на 3D-принтере, началось. - 3D Printhuset". 3D Printhuset (на датском языке) . Получено 2017-12-05 .
  42. ^ Сиссон, Патрик (8 января 2019 г.). «Может ли этот стартап напечатать дом на 3D-принтере за 30 часов?». Curbed . Vox Media . Получено 8 января 2019 г. .
  43. ^ Фуэнтес, Николь (9 февраля 2018 г.). «3D-печать бетона для строительства домов». The Long Island Advance . Получено 9 февраля 2018 г.
  44. ^ Окасио, Виктор (13 января 2019 г.). «Фирма LI тестирует огромный 3D-принтер, который может построить дом за 48 часов». Newsday . Получено 13 января 2019 г.
  45. ^ «Полное руководство по строительным 3D-принтерам в 2022 году (3D-печать бетоном)».
  46. ^ Фуэнтес, Николь (27 декабря 2018 г.). «S-Squared получает печать». The Long Island Advance . Получено 27 декабря 2018 г.
  47. ^ Голдберг, Джоди (17 января 2019 г.). «Машина могла бы построить дом за 2 дня». Fox 5 NY. Fox 5 . Получено 17 января 2019 г.
  48. ^ Vialva, Tia (7 декабря 2018 г.). "S-SQUARED 3D PRINTERS DEBUTS LARGE AUTONOMOUS ROBOTIC CONSTRUCTION SYSTEM". Индустрия 3D-печати . ​​Получено 7 декабря 2018 г.
  49. ^ Круз, Вероника (13 января 2019 г.). «S-Squared представляет ARCS – крупнейший в мире 3D-принтер». Market Business News. MBN . Получено 13 января 2019 г.
  50. ^ S., Michelle (8 января 2019 г.). «S-Squared 3D printers создает 3D XXL принтер для строительства». 3D Natives . Получено 8 января 2019 г. .
  51. ^ abcdef Палумбо, Жаки. «Является ли этот дом из глины, напечатанный на 3D-принтере, будущим жилищного строительства?». CNN . Получено 9 мая 2021 г.
  52. ^ abcde "Mario Cucinella Architects и WASP создают прототип устойчивого жилья, напечатанный на 3D-принтере". Dezeen . 23 апреля 2021 г. Получено 9 мая 2021 г.
  53. ^ "Рой дронов, которые 3D-печатают цементные конструкции, может строить здания". New Scientist . Получено 20 октября 2022 г.
  54. ^ Чжан, Кетао; Чермпрайонг, Писак; Сяо, Фэн; Цуманикас, Димос; Дамс, Барри; Кей, Себастьян; Кочер, Басаран Бахадир; Бернс, Алек; Орр, Лахлан; Чой, Кристофер; Дарекар, Дургеш Даттатрей; Ли, Вэньбинь; Хиршманн, Стивен; Соана, Валентина; Нга, Шамсия Аванг; Саре, Сина; Чубей, Ашутош; Маргери, Лаура; Павар, Виджай М.; Болл, Ричард Дж.; Уильямс, Крис; Шеперд, Пол; Лейтенеггер, Стефан; Стюарт-Смит, Роберт; Ковач, Мирко (сентябрь 2022 г.). «Авиационное аддитивное производство с использованием нескольких автономных роботов» . Природа . 609 (7928): 709–717. Bibcode :2022Natur.609..709Z. doi :10.1038/s41586-022-04988-4. hdl : 10044/1/99674 . ISSN  1476-4687. PMID  36131037. S2CID  252409485.
  55. ^ Био-миниатюрный дом, напечатанный на 3D-принтере, предлагает решение жилищного кризиса в штате Мэн
  56. ^ «Профиль LinkedIn». Линкедин .
  57. ^ Гардинер, Джеймс Брюс. «Изучение новой территории проектирования строительной 3D-печати» (PDF) . Исследовательский банк RMIT . Архивировано из оригинала (PDF) 11 марта 2019 г. . Получено 21 февраля 2017 г. .(стр. 176–202), 2011
  58. ^ «Как китайская компания напечатала на 3D-принтере десять домов за один день». Gizmodo . 3 апреля 2014 г. Получено 21 февраля 2017 г.
  59. ^ "Офис будущего напечатан на 3D-принтере в Дубае". Treehugger . Получено 21.02.2017 .
  60. ^ Кира. «Сегодня в квартале Красных фонарей Амстердама начинается строительство первого в мире металлического моста, напечатанного на 3D-принтере». 3ders . Получено 21 февраля 2017 г.
  61. ^ Кларк, Кори (17 января 2017 г.). «Branch Technology представляет павильон SHoP Architects, напечатанный на 3D-принтере, на выставке Design Miami». Индустрия 3D-печати . ​​Получено 21 февраля 2017 г.
  62. ^ Гардинер, Джеймс Брюс. «Изучение новой территории проектирования строительной 3D-печати» (PDF) . Исследовательский банк RMIT . Архивировано из оригинала (PDF) 11 марта 2019 г. . Получено 21 февраля 2017 г. .(с. 203-279), 2011
  63. ^ "R&Sie (n) I've Heard About" (PDF) . Получено 21 февраля 2017 г.
  64. ^ «EeStairs — отец-основатель ландшафтного дома». www.eestairs.com .
  65. ^ "Первое в мире здание, напечатанное на 3D-принтере, появится в 2014 году". TechCrunch . 2012-01-20 . Получено 08.02.2013 .
  66. ^ UniverseArchitecture (15 сентября 2014 г.). «Форум и семинар по ландшафтному дизайну домов, 3 сентября 2014 г._NRC Cafe_Amsterdam» – через YouTube.
  67. ^ "3D Print Canal House | Investment insights". Архивировано из оригинала 2015-05-27 . Получено 2015-05-27 .
  68. ^ Бенедикт. «AMT-SPECAVIA строит первое в Европе жилое здание, напечатанное на 3D-принтере». 3ders.org . Получено 24 октября 2017 г.
  69. ^ "Шанхайская компания WinSun 3D печатает 6-этажное жилое здание и невероятный дом". 3DPrint.com . 18 января 2015 г. . Получено 21 февраля 2017 г. .
  70. ^ "Дубай дебютирует с первым в мире полностью напечатанным на 3D-принтере зданием". Inhabitat . 24 мая 2016 г. Получено 21 февраля 2017 г.
  71. ^ "Президент США Обама осмотрел первый в мире дом на канале, напечатанный на 3D-принтере". 3Ders . Получено 21 февраля 2017 г.
  72. ^ "Как голландская команда печатает на 3D-принтере полноразмерный дом". BBC. 2014-05-03 . Получено 2014-06-10 .
  73. ^ План по печати настоящих домов демонстрирует лучшие и худшие стороны 3D-печати (2014-06-26), Джеймс Робинсон, PandoDaily
  74. ^ "Стартап из Сан-Франциско напечатал на 3D-принтере целый дом за 24 часа". Engadget . 7 марта 2017 г.
  75. ^ "Строительство первого в Европе здания, напечатанного на 3D-принтере, началось - 3D Printhuset". 3D Printhuset (на датском языке) . Получено 11.02.2018 .
  76. ^ COBOD (2018-09-26), первое в Европе 3D-печатное здание, The BOD , получено 2018-10-09
  77. ^ "Испания представляет первый в мире напечатанный на 3D-принтере пешеходный мост из бетона". 3ders.org . Получено 16.06.2017 .
  78. ^ IN(3D)USTRY (09.08.2016), Аксьона | Хосе Даниэль Гарсия | Панель архитектуры и среды обитания | IN(3D)USTRY , получено 16 июня 2017 г.{{citation}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  79. ^ Давиде Шер (8 октября 2018 г.). "Старинный фонтан в России полностью восстановлен с помощью 3D-печати AMT SPETSAVIA". 3dprintingmedia.network . Получено 08.10.2018 .
  80. ^ "Строительство лунной базы с помощью 3D-печати / Технологии / Наша деятельность / ЕКА". Esa.int. 2013-01-31 . Получено 2014-03-13 .
  81. ^ abcd Диас, Иисус (2013-01-31). "Вот как на самом деле могла бы выглядеть первая лунная база". Gizmodo . Получено 2013-02-01 .
  82. ^ abcd "3D-печать лунной базы с использованием лунного грунта позволит печатать здания со скоростью 3,5 метра в час". Newt Big Future . 2013-09-19. Архивировано из оригинала 2013-09-23 . Получено 2013-09-23 .
  83. ^ "Раскрыты проекты зданий на Луне, напечатанных на 3D-принтере". BBC News . 2013-02-01 . Получено 2013-02-08 .
  84. ^ "План NASA по строительству домов на Луне: Космическое агентство поддерживает технологию 3D-печати, которая может построить базу". TechFlesh . 2014-01-15. Архивировано из оригинала 2014-01-16 . Получено 2014-01-16 .
  85. ^ Стедман, Ян. «Гигантские паукообразные роботы НАСА могли бы напечатать лунную базу на 3D-принтере с помощью микроволн». Wired UK . Получено 13.03.2014 .
  86. ^ Бардан, Роксана (29.11.2022). "NASA, ICON Advance Lunar Construction Technology for Moon Missions". NASA . Получено 23.12.2022 .
  87. ^ "Первый глиняный дом, напечатанный на 3D-принтере, завершен". Новости WLNS 6. 14 апреля 2021 г. Получено 9 мая 2021 г.
  88. ^ "Выбросы углекислого газа, связанные со зданиями, достигли рекордно высокого уровня: ООН". phys.org . Получено 22 мая 2021 г. .
  89. ^ «Изменение климата: к 2070 году более 3 млрд человек могут жить в условиях экстремальной жары». BBC News . 5 мая 2020 г. . Получено 6 мая 2020 г. .
  90. ^ Сюй, Чи; Колер, Тимоти А.; Лентон, Тимоти М.; Свеннинг, Йенс-Кристиан; Шеффер, Мартен (26 мая 2020 г.). «Будущее климатической ниши человека – Дополнительные материалы». Труды Национальной академии наук . 117 (21): 11350–11355. Bibcode : 2020PNAS..11711350X. doi : 10.1073/pnas.1910114117 . ISSN  0027-8424. PMC 7260949. PMID 32366654  . 
  91. ^ Buswell, RA; Leal de Silva, WR; Jones, SZ; Dirrenberger, J. (октябрь 2018 г.). «3D-печать с использованием экструзии бетона: дорожная карта для исследований». Исследования цемента и бетона . 112 : 37–49. doi : 10.1016/j.cemconres.2018.05.006 . hdl : 10985/13838 . ISSN  0008-8846.
  92. ^ abc Lim, S.; Buswell, RA; Le, TT; Austin, SA; Gibb, AGF; Thorpe, T. (январь 2012 г.). «Разработки в области аддитивных производственных процессов в строительстве». Автоматизация в строительстве . 21 : 262–268. doi :10.1016/j.autcon.2011.06.010. ISSN  0926-5805. S2CID  56183627.
  93. ^ ab Gosselin, C.; Duballet, R.; Roux, Ph.; Gaudillière, N.; Dirrenberger, J.; Morel, Ph. (2016-06-15). «Масштабная 3D-печать сверхвысокопроизводительного бетона — новый способ обработки для архитекторов и строителей» (PDF) . Materials & Design . 100 : 102–109. doi :10.1016/j.matdes.2016.03.097. ISSN  0264-1275. S2CID  73722295.
  94. ^ Le, TT; Austin, SA; Lim, S.; Buswell, RA; Gibb, AGF; Thorpe, T. (2012-01-19). «Проектирование смеси и свежие свойства для высокопроизводительного печатного бетона». Материалы и конструкции . 45 (8): 1221–1232. doi :10.1617/s11527-012-9828-z. ISSN  1359-5997. S2CID  54185257.
  95. ^ Тай, И Вэй Даниэль; Ли, Миньянг; Тан, Мин Джен (2019). «Влияние параметров печати при 3D-печати бетоном: область печати и опорные конструкции». Журнал технологий обработки материалов . 271 : 261–270. doi : 10.1016/j.jmatprotec.2019.04.007. hdl : 10356/136856 . S2CID  140865693.
  96. ^ Чжан, Сюй; Ли, Миньянг; Лим, Цзянь Хуэй; Вэн, Ивэй; Тай, И Вэй Даниэль; Фам, Хунг; Фам, Куанг-Куонг (ноябрь 2018 г.). «Крупномасштабная 3D-печать командой мобильных роботов». Автоматизация в строительстве . 95 : 98–106. doi : 10.1016/j.autcon.2018.08.004. hdl : 10356/84188 . ISSN  0926-5805. S2CID  116142978.
  97. ^ «Новая цементная паста, напечатанная на 3D-принтере, становится прочнее, когда трескается — так же, как и структуры в природе».
  98. ^ Moini, Mohamadreza; Olek, Jan; Magee, Bryan; Zavattieri, Pablo; Youngblood, Jeffrey (2019). «Аддитивное производство и характеристика архитектурных цементных материалов с помощью рентгеновской микрокомпьютерной томографии». Первая международная конференция RILEM по бетону и цифровому производству – Цифровой бетон 2018. Книжная серия RILEM. Том 19. С. 176–189. arXiv : 1808.00396 . doi :10.1007/978-3-319-99519-9_16. ISBN 978-3-319-99518-2. S2CID  52213174.
  99. ^ Moini, Mohamadreza; Olek, Jan; Youngblood, Jeffrey P.; Magee, Bryan; Zavattieri, Pablo D. (2018). «Аддитивное производство и эксплуатационные характеристики архитектурных материалов на основе цемента». Advanced Materials . 30 (43): e1802123. Bibcode : 2018AdM....3002123M. doi : 10.1002/adma.201802123 . PMID  30159935.
  100. ^ "Contour Crafting". YouTube. 2006-04-27 . Получено 2016-07-18 .
  101. ^ "3D-принтер может построить дом за 20 часов". YouTube. 2012-08-13 . Получено 2014-03-13 .
  102. ^ "Китай: фирма печатает на 3D-принтере 10 полноразмерных домов за день". BBC News . 25 апреля 2014 г. Получено 28 апреля 2014 г.
  103. ^ «Эксклюзив: Как Winsun украла интеллектуальную собственность у Contour Crafting и «подделывает» их 3D-печатные дома и квартиры - 3DPrint.com - Голос 3D-печати / Аддитивного производства». 3dprint.com . 16 апреля 2015 г.
  104. ^ "3D Concrete Printing". Архивировано из оригинала 2017-12-12 . Получено 2017-12-11 .
  105. ^ Тай, Йи Вэй Даниэль; Бьянки, Панд; Пол, Суваш Чандра; Мохамед, Нисар; Тан, Мин Джен; Леонг, Ках Фай (2017). «Тенденции 3D-печати в строительстве и строительной отрасли: обзор». Виртуальное и физическое прототипирование . 12 (3): 261–276. doi :10.1080/17452759.2017.1326724. hdl : 10356/88028 . S2CID  54826675.
  106. ^ «Европейские институты соберутся в Копенгагене, чтобы рассмотреть, как 3D-печать разрушает строительство | 3DPrint.com | Голос 3D-печати / Аддитивное производство». 3dprint.com . 2 февраля 2017 г. . Получено 11 декабря 2017 г.
  107. ^ "3D Printhuset организует вторую конференцию по 3D-печати в строительстве". Журнал TCT . 2017-11-06 . Получено 2017-12-11 .
  108. ^ "Технология строительства USC 'print-a-house'" . Получено 2018-02-11 .
  109. ^ "3-D печать целых зданий из камня… в космосе: этот принтер потрясающий". Fast Company . 2010-03-11 . Получено 2018-02-11 .
  110. ^ "D-Shape: 3D-принтер печатает дома - 3D-печать". 3D-печать . 2012-04-12 . Получено 2018-02-11 .
  111. ^ DShape3DPrinting (2012-09-25), Discovery Channel освещает DShape 3D Printing , получено 2018-02-11{{citation}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  112. ^ "Человек, который печатает дома - Документальный фильм об Энрико Дини и его душе и сердце в 3D-печати зданий". 3ders.org . Получено 2018-02-11 .
  113. ^ Кэмпбелл-Доллаган, Келси. «Как китайская компания напечатала на 3D-принтере десять домов за один день». Gizmodo . Получено 11.02.2018 .
  114. ^ "В Мадриде открыт первый в мире пешеходный мост, напечатанный на 3D-принтере". Wonderful Engineering . 2017-01-31 . Получено 2018-02-11 .
  115. ^ "Первый в мире мост, напечатанный на 3D-принтере, открылся для велосипедистов в Нидерландах". The Guardian . Agence France-Presse. 2017-10-18 . Получено 2018-02-11 .
  116. ^ "LafargeHolcim и XtreeE успешно напечатали на 3D-принтере первый в Европе бетонный структурный элемент". 3ders.org . Получено 11.02.2018 .
  117. ^ "3D Printhuset начинает строительство 3D-печатного здания в Копенгагене | 3DPrint.com | Голос 3D-печати / Аддитивное производство". 3dprint.com . 7 сентября 2017 г. Получено 11 февраля 2018 г.
  118. ^ "The Copenhagen Post - датские новости на английском языке". cphpost.dk (на датском) . Получено 11.02.2018 .
  119. ^ "В Копенгагене появилось первое в Европе здание, напечатанное на 3D-принтере". Construction News . Получено 11.02.2018 .
  120. ^ Базли, Милад; Ашрафи, Хамед; Раджабипур, Али; Кутай, Кэт (2023-04-01). «3D-печать для удаленного жилья: преимущества и проблемы». Автоматизация в строительстве . 148 : 104772. doi : 10.1016/j.autcon.2023.104772 . ISSN  0926-5805.
  121. ^ Абдалла, Хадир; Фаттах, Кази Парвез; Абдалла, Мохамед; Тамими, Адил К. (2021-10-29). «Экологический след и экономика полномасштабного 3D-печатного дома». Устойчивость . 13 (21): 11978. doi : 10.3390/su132111978 . ISSN  2071-1050. В данной статье использован текст из этого источника, доступный по лицензии CC BY 4.0.
  122. ^ Росси, Костанца (2024). «Сравнение воплощенного углерода в домах, напечатанных на 3D-принтере, и домах, построенных традиционным способом». Urban Findings . doi :10.32866/001c.89707.
  123. ^ Карстенсен, Жозефина В. (2020-06-03). «Оптимизация топологии с ограничениями размера сопла для аддитивного производства методом экструзии материалов». Structural and Multidisciplinary Optimization . 62 (5): 2481–2497. doi :10.1007/s00158-020-02620-5. hdl : 1721.1/129539 . ISSN  1615-147X. S2CID  253683767.
  124. ^ Лю, Давэй; Чжан, Чжиган; Чжан, Сяоюэ; Чэнь, Чжаохуэй (ноябрь 2023 г.). «3D-печать бетонных конструкций: современное состояние, проблемы и возможности». Строительство и строительные материалы . 405 : 133364. doi : 10.1016/j.conbuildmat.2023.133364. S2CID  262027754.