Kako bo 3D tiskanje revolucioniralo gradnjo domov?

3D-tiskanje verjetno ne bo prineslo nobene resne inovacije pri gradnji domov.

Najbolj kritično je, da obstaja kup zapletenih vprašanj, povezanih z dejstvom, da se beton strjuje počasi, vendar je idealno, če bi ga želeli položiti vse naenkrat, da bi dobili najboljšo vez. To pomeni, da je treba skrbno uravnotežiti med prehitrim in prepočasnim tiskanjem in obstaja omejitev, kako visoko lahko greste, preden se stvari začnejo sesuvati:

Dokler se beton ne strdi, ni zelo močan – a da bi dosegli najboljšo trdnost, morate dodajati plasti hitreje, kot beton pridobiva trdnost. Višji kot je odtis, večji je pritisk na spodnji del odtisa in večja je nevarnost, da se bo kaj zrušilo. Nekateri ljudje so se tej omejitvi izognili s zoženimi, valovitimi stenami:

Toda zoževanje sten stavbe očitno ni zelo zaželena rešitev in trenutno je omejitev višine, s katero se spopadamo, ravno okoli ene same etaže. Koliko večnadstropnih natisnjenih struktur je narejenih z nagibno konstrukcijo, kjer je del natisnjen ravno in nato dvignjen na svoje mesto z žerjavom:

Obstajajo tudi temeljne težave z uporabljenim materialom. Če v betonu uporabljate prevelik gramoz, potem ekstrudiranje gela podobne konsistence skozi sorazmerno majhno šobo povzroči neenakomerno porazdelitev gramoza. Tiskani vzorci betona z gramozom imajo veliko nižjo trdnost in vzdržljivost kot enak material, vlit v opaž.

Večina podjetij težave z "neenakomernim razvrščanjem" reši tako, da sploh ne uporabi kamnine - samo pesek - zaradi česar ima beton lastnosti materiala, ki so bližje malti kot običajnemu betonu. To počnejo tudi zato, ker je zelo težko sestaviti tiskalnik, ki lahko črpa velike kamne skozi šobo, ne da bi se zlomil. Vendar pa so te formulacije zelo dovzetne za razpoke zaradi krčenja in visoke notranje napetosti, ko se strdijo:

3D-natisnjene betonske hiše so precej težke in ker 3D-natisnjen beton ni tako močan kot običajni beton in je nagnjen k razvoju mikrorazpok, je verjetno bolj dovzeten za resne razpoke zaradi posedanja temeljev in za vremenske vplive zaradi ciklov zmrzovanja in odmrzovanja. Če kdo namerava kupiti 3D-natisnjeno hišo, bo vključeno specializirano vzdrževanje in trenutno je tehnologija *tako* eksperimentalna, da nismo povsem prepričani, kako bi to lahko izgledalo ali kako resna bo težava biti.

Skratka, ohišja za 3D-tiskanje so industrija, polna številnih odgovorov na vprašanja "da, ampak". Na splošno je to veliko manj obetavna tehnologija kot standardizirani, montažni konstrukcijski sistemi, ki gradnjo doma spremenijo v večjo lego kocko. V ZDA so montažni stenski okvirji in strešni nosilci že zelo pogosti:

Za države, kjer je betonska gradnja pogostejša, izolirani betonski opaži veliko obetajo, zlasti ker so razviti v bolj dovršen sistem:

3D-tiskanje je resnično najboljše, če ne poskuša tekmovati z industrializiranimi sistemi. To pomeni, da je najboljši za raziskovalno ali avantgardno gradnjo, v situacijah, ko se ne morete povsem zanesti na pošiljko montažnih delov, ki jih lahko sestavite v celotno hišo.

Medtem ko bi lahko zgradili baze na Luni ali Marsu s 3D-tiskanjem, je pričakovati, da boste čez 20 let živeli v 3D-natisnjeni hiši, malo ... nerealno.