Основные преимущества 3d-печати для строительства – большая конструктивная свобода и возможность быстрого создания прототипов. Аддитивное производство позволяет упростить процесс создания сложных конструкций с улучшенными качествами.
Как правило, для строительства используется стандартный метод подачи готового бетона из экструдера, сопоставимый с принципом работы 3D-принтера по технологии FDM. Однако ученые из Мюнхенского технического университета экспериментируют с инновациями в сфере аддитивного производства из бетона, в частности – с «селективным связыванием».
В ходе селективного связывания из устройства подается смесь воды и цемента, а на стройплощадке выкладываются слои песка, из которых затем образуются необходимые формы – остатки песка после этого убираются. Исследователи построили тестовое здание, чтобы испытать новую технологию, на разработку которой ушло около трех лет. 3D-принтер занимает целое помещение в подвале лаборатории – трехмерная система перемещает устройство в зависимости от требований проекта, а экструдер подает жидкость на слои песка.
Успех 3D-печати с помощью новой системы зависит от правильно подобранной толщины слоя, размера песчинок, скорости печатной головки, типа экструдера и других факторов. Сейчас команда работает над 3D-принтером с печатной головкой, оборудованной несколькими тысячами сопел, для строительства крупных зданий. Ожидается, что испытания начнутся в следующем году.
Команда продвинулась и в усовершенствовании традиционного метода 3D-печати. В одном из проектов в стандартную смесь добавили древесные опилки, которые позволили улучшить термоизоляцию. Из нового материала можно создать гораздо более сложные конструкции, чем из традиционного аэрированного бетона. Новый механический манипулятор эффективнее подает разработанный материал, выкладывая слои бетона друг на друга.