В Японии разработали технологию строительной 3D-печати на склонах и неровных поверхностях

Строительная корпорация Taisei Corporation и компания Toray Engineering D Solutions, занимающаяся разработкой систем управления, электронных устройств и ПО и являющаяся дочерней компанией Toray Industries, Inc., разработали первую в отрасли технологию 3D-печати, позволяющую 3D-принтерам создавать бетонные конструкции непосредственно на склонах, криволинейных и неровных поверхностях.

Как отмечается в пресс-релизе, технология, получившая название T-3DP® (Taisei-3D Printing), произведет революцию в методах строительства таких бетонных сооружений, как тоннели, прямые фундаменты зданий, подпорные стены, а также позволит сократить трудозатраты и сроки строительных работ, способствуя дальнейшему повышению производительности труда.

При подготовке к строительству с помощью 3D-принтера сначала необходимо выровнять грунт традиционными строительными методами и создать ровную поверхность с помощью бетона. Это по словам компаний, ограничивает формы конструкций и методы строительства, к которым она может быть применена.

Для реализации моделирования на наклонных и криволинейных поверхностях было необходимо разработать технологию генерации траекторий движения головки принтера, способных следовать за изменениями формы целевой поверхности без столкновения головки принтера с препятствиями, а также материалы для 3D-печати, которые будут самоподдерживающимися и устойчивыми даже на наклонных и криволинейных поверхностях.

В качестве основы новой технологии Toray Engineering D использовала свое программное обеспечение для моделирования 3D TIMON®-AMSolution. Также она добавила возможность использования новых 3D-данных, благодаря чему система автоматического формирования траектории движения головки принтера автоматически распознает препятствия и рельеф на склонах, криволинейных и неровных поверхностях и позволяет принтеру избежать столкновений. Корпорация Taisei предоставила материалы для 3D-печати, свой опыт и ноу-хау в области строительства.

Компании провели демонстрационные испытания новой технологии на смоделированном грунте с неровностями высотой около 100 мм, а также на криволинейных поверхностях и склонах. В ходе демонстрации печати на смоделированной неровной поверхности было подтверждено, что бетонная перегородка (заглубленная опалубка) высотой 450 мм может быть установлена со средней погрешностью около 4 мм по высоте высоты.

В качестве одного из вариантов применения своей технологии корпорация Taisei рассматривает возможность обделки горных тоннелей. При ручном способе, когда когда опалубка собирается на месте и бетон укладывается вручную, эта работа обычно выполняется силами шести человек. Использование 3D-принтера позволяет сократить число специалистов до двух.