Учёные-инженеры Казахского национального исследовательского технического университета имени К.И. Сатпаева Satbayev University разрабатывают технологии применения аддитивных технологий трёхмерной печати в возведении строительных объектов военного назначения.
Несмотря на то, что мировой рынок 3Д печати сравнительно молод - первые проекты в этой сфере начали реализовываться в первой четверти нынешнего века, к настоящему времени аддитивные технологии получают всё большее распространение. Многие эксперты считают, что в ближайшее время ожидается рывок в сфере применения аддитивных технологий именно в строительной практике.
Необходимо учитывать, что в таком консервативном сегменте, как строительство, применение 3Д технологий неизбежно влечёт за собой значительные структурные изменения. Традиционно именно в строительстве более широко применяется дешёвая рабочая сила, действуют определенные стандарты качества и безопасности. В большей степени это касается военного строительства.
Анализ мировой практики свидетельствует о том, что аддитивные технологии уже широко применяются в военном строительстве ведущими странами. Так, Корпус морской пехоты США успешно протестировал данную технологию, построив военные казармы и ангары с помощью строительного 3D-принтера.
В результате аддитивные технологии показали, что они сокращают количество рабочей силы, времени и финансов, необходимых для строительства. Компания Icon, которая реализовала этот проект, использует портального робота в качестве строительного 3D-принтера и метод Contour Crafting в качестве метода 3D-печати.
В современных коммерциализированных проектах, включая Icon, в качестве базы для 3D-принтеров используются портальные, дельта -, полярные и серийные роботы. Но эти технологии сложно применять в полевых условиях, которые считаются агрессивной средой и требуют наличия специально подготовленной строительной площадки и фундамента здания.
По представленной казахскими инженерами концепции – строительная техника, разработанная для работы в агрессивной среде, в частности, экскаватор адаптируется к работе в качестве строительного 3D-принтера. Для этого проектируется специальная печатающая головка, которая печатает усовершенствованным монолитным методом.
Экскаватор своими ковшами выкапывает котлован, выравнивает строительную площадку, затем меняет ковш на печатную головку, сначала заливает фундамент, затем прижимает стены. Бетон и арматура транспортируются вдоль стрелы экскаватора и доставляются на печатную головку. Прижимая потолок на ровной поверхности на строительной площадке, вместо печатной головки устанавливают крюк, поднимают потолок и устанавливают над стенами. Таким образом, можно построить военный объект с помощью одной техники.
Цель научно-исследовательского проекта - адаптация строительной техники к работе в качестве строительного 3D-принтера и проектирование и разработка устанавливаемой на ней печатающей головки для строительства строительных объектов военного назначения.
Научный проект AP19178044 «Проектирование и разработка печатающей головки строительного 3D принтера для возведения строительных объектов военного назначения»
Научный руководитель Сағынтай Мұхағали Қаратайұлы, преподаватель кафедры «Машиностроение»
