У MIT надрукували на 3D-принтері міст з економією 76% бетону всього за 30 хвилин
Дослідники Массачусетського технологічного інституту розробили технологію оптимізації будівельних 3D-принтерів, яка дозволяє друкувати повноцінні мостові конструкції з бетону. Завдання вважалося практично нездійсненним для 3D-друку — і певною мірою залишається таким навіть після нововведення, однак прогрес очевидний.
Міст належить до технічно найскладніших споруд: у його конструкції потрібно поєднати мінімальну вагу та габарити з надзвичайною міцністю. Сучасні математичні моделі лише ускладнюють задачу — деталі складної форми, розроблені під конкретний проєкт, нерідко мають з’єднуватися під нестандартними кутами. Будівельні 3D-принтери при цьому оптимізовані для рівномірної подачі розчину з максимальною економією часу і матеріалу, а їхні апаратні можливості суттєво обмежені.
Замість того щоб проєктувати окремий принтер під мости, інженери зосередилися на пошуку обхідних рішень для трьох базових обмежень серійних моделей: мінімальна товщина шва, кут повороту сопла та вимога безперервного друку в одну лінію. Вони створили віртуальну модель як самого моста, так і процесу його друку, яку можна багаторазово оптимізувати до запуску виробництва.
Ключовим відкриттям стало те, що зменшення ширини друкованого шва з 4 до 1 сантиметра дозволило одразу заощадити 76% бетону. Саме налаштування параметрів принтера під конкретні умови виявилося вирішальним для досягнення потрібного результату.
Для демонстрації технології дослідники надрукували міст завдовжки 2,3 метра всього за 30 хвилин. Конструкція витримує навантаження у 900 кілограмів і має значний запас міцності.
Проте є суттєве обмеження: міст майже не витримує розтягувальних навантажень. Якщо підняти його за один бік, конструкція розсиплеться — адже вона не має арматурного каркаса і фактично це застиглий розчин складної форми без жорсткого з’єднання елементів.
Для капітального будівництва технологія поки що не придатна, однак як тимчасове рішення в аварійних або екстрених ситуаціях вона цілком життєздатна.
Источник: noworries.news