Строительная компания по 3D-печати ChangeMaker 3D использует свою технологию Printfrastructure для создания основы экспериментальной подземной канализационной системы.
Работая с британской компанией по водоснабжению United Utilities, компания ChangeMaker 3D разработала распределительную камеру для сточных вод, которую можно распечатать на 3D-принтере на месте из экологически чистого бетона. преимущества устойчивого развития и помочь сектору в достижении цели по нулевому выбросу углерода к 2030 году.
Испытание канализационной системы в ChangeMaker 3D последовало за новостями о том, что оно должно помочь ускорить строительство железнодорожной сети High Speed 2 в Великобритании. 2022.
«Для Changemaker 3D очень интересно выйти на новый рынок и работать с таким потенциальным поставщиком, как United Utilities, который также выиграет, став первой британской компанией, вышедшей из стартового поля», сказала Натали Уодли, директор Changemaker 3D. «Другие сектора уже проявляют интерес к нашему сильному коммерческому предложению».
«Печать бетоном не только полезна, но и безопаснее в строительстве, экономит время и деньги. Это хорошо для клиентов, сектора водоснабжения и строительной отрасли Великобритании в целом».
Экологически чистое строительство?
Компания ChangeMaker 3D, основанная Люком и Натали Уодли в 2017 году, занимается разработкой нового подхода к строительству, который является более устойчивым, но при этом приносит пользу пользователям. Чтобы достичь этого, муж и жена разработали «Printfrastructure» - подход, который включает использование установленных на роботах 3D-принтеров для создания бетонных конструкций в масштабе.
Учитывая, что технология позволяет производить детали с внутренней решеткой, она потенциально позволяет потребителям сократить отходы материалов при производстве высокопрочных строительных элементов. Более того, в настоящее время фирма работает с Versarien над интеграцией графена в свой бетон. В случае успеха этот шаг может разблокировать 3D-печать структур с уменьшенным содержанием внедренного углерода.
Признавая потенциал подхода ChangeMaker 3D, SCS JV, совместное предприятие Skanska, Costain и STRABAG, одобрило технологию фирмы для 3D-печати части железнодорожного сообщения HS2. При этом СП SCS полагает, что можно сократить количество бетона и углерода в туннелях до 50%, а за счет производства конструкций на месте он рассчитывает получить дополнительные экологические выгоды в будущем.
Когда дело доходит до работы с United Utilities, технология ChangeMaker 3D фактически была разработана в рамках схемы Innovation Lab, поэтому в своем последнем проекте фирмы фактически возродили свое партнерство с целью испытать Printfrastructure и создать структурно-оптимизированную канализационную камеру с потенциалом конечного использования.
Испытание сточных вод ChangeMaker
Чтобы полностью оценить жизнеспособность своего процесса для систем очистки сточных вод, компания ChangeMaker 3D изначально решила перепроектировать камеру распределения сточных вод из-за ее сложности и рисков, связанных с ее отказом. С тех пор фирма тесно сотрудничала с инженерами и консультантами из United Utilities и AutoMutatio, и ей удалось разработать оптимизированную модель на основе трубы, которая в настоящее время производится Cumbria.
Разработанная в течение десяти недель, камера диаметром 1,8 метра имеет внутренние разделительные стены, которые во время конечного использования будут частично погружены на 1,4 метра под землю, и, исходя из своего анализа, инженеры считают, что его можно сделать с использованием на 25 % меньше углерода, чем в существующих моделях, при снижении затрат на 20 % и при вдвое меньшем времени на сборку.
Чтобы воплотить свой дизайн в жизнь, ChangeMaker 3D теперь намеревается напечатать прототип на 3D-принтере за пределами площадки, прежде чем подвергнуть его тщательному тестированию для проверки его прочности и долговечности. Ожидается, что в случае успеха подход фирмы будет продемонстрирован вживую перед партнерами United Utilities по строительству, что позволит выставить ее технологию на витрине и открыть множество потенциальных вариантов использования.
«Мы очень рады этой технологии», - сказала Лиза Мэнселл, главный инженер по инновациям United Utilities. «В этом секторе есть большие проблемы со сроками и стоимостью строительства, но самая большая проблема для водного хозяйства здесь и сейчас - это сокращение нашего углеродного следа. Одним из самых больших углеродных последствий для нас являются строительные проекты, особенно там, где нам необходимо использовать бетонные растворы».
«Нужно показать, что это работает физически, тестирование готового изделия конструктивно исправно. Это поможет нашим партнерам по строительству чувствовать себя комфортно».
Масштабируемая конструкция 3D-печати
Будь то водоочистные сооружения или сдаваемые в аренду дома, 3D-печать в настоящее время все чаще находит конечное применение, а не экспериментальное применение в строительстве. Например, в ОАЭ Управление электроэнергетики и водоснабжения Дубая (DEWA) только что открыло научно-исследовательскую лабораторию 3D-печати, в которой находятся марсоходы, дроны и испытательные установки, связанные с 3D-печатью.
Тем временем в Германии группа PERI напечатала на 3D-принтере трехэтажный многоквартирный дом, используя технологию крупноформатного производства датской производственной фирмы COBOD. Теперь законченный и готовый к заселению участок будет разделен на пять отдельных квартир и сдан в аренду на местном рынке.
Аналогичным образом, техасская строительная фирма ICON решила разместить свои первые дома, напечатанные на 3D-принтере в США, на внутреннем рынке жилья еще в марте 2021 года. Благодаря сводчатым главным спальням, уединенным офисам и минималистской деревенской эстетике четыре дополнительных объекта ICON заявленная стартовая цена изготовленных конструкций составляла 450 000 долларов каждая.