Технологии 3D. Дом, напечатанный на принтере

Русский инженер-строитель Андрей Руденко, проживающий в штате Миннесота, сконструировал 3D-принтер величиной с дом и построил замок у себя на участке. Размеры инженерного чуда: 3 x 5 м, высота — 3,5 м, работа продолжалась все лето и завершилась в конце августа.

Когда я начинал делать этот принтер, мне ни один человек не верил, что он будет работать. Это было слишком смело и нагло, так что даже знакомые и друзья, которые меня хорошо знали, смотрели на меня с улыбкой, как на идиота.

Два года у меня заняла разработка самого принтера. Это было довольно сложно: чтобы построить дом, нужен принтер размером с дом. Сначала я сделал маленький экземпляр: заказал запчасти по интернету со всех концов света, чтобы сделать обычный принтер — такой, как в магазине продают. Я его изучил, проанализировал и стал увеличивать в размере, искать запчасти намного более мощные и большие и собирать аналог, но уже в очень большом размере.

Модель замка и все детали прорабатываются на компьютере — обычно в AutoCAD (им пользуются все дизайнеры и архитекторы). Модель делается в AutoCAD, потом пропускается через другие программы, и получается специальный машинный язык — код, который управляет принтером.

Все модели, которые я делаю, сначала печатаю пластиком. Вот и модель замка была сначала пластиковая: это очень удобно для понимания, как что соединяется, какие башни и детали нужны. И можно другим показать, как будто все уже есть.

Процесс печати замка, если говорить просто и примитивно, чем-то похож на работу обычного принтера — с той разницей, что движение головки принтера идет не только влево-вправо, но еще и вверх. То есть сам принтер поднимается все выше и выше. Вместо чернил заливается цементный раствор, очень похожий на тот, что используется в обычном строительстве. Основа — цемент и песок, но есть добавки, делающие цемент подвижным: чтобы он двигался по шлангам к картриджу. Смесь выдавливается, как чернила из авторучки, с помощью экструдера в правильных пропорциях и подается на головку картриджа.

У меня были и цельные части замка, а некоторые детали я печатал отдельно, это был эксперимент. Следующий замок или дом я буду печатать как один монолитный объект. А крыша — вообще необязательный элемент, не во всех климатических зонах она нужна. Я сейчас с разными странами договариваюсь — например, с Катаром. Зачем им крыша? У них там дождь бывает два раза в год, а снега не бывает никогда, поэтому крыша — это особый разговор для каждого региона.

Принтер может работать сам, нужно лишь подвозить материал и засыпать. Думаю, пройдет минимум год, чтобы все хорошо заработало. Пока приходится все контролировать и регулировать. Когда я печатал, загружал цементный раствор и уходил на обед — выглядывал в окно и удивлялся: работает! Полчаса принтер нормально печатал без меня. Это довольно забавно: видеть, как за тебя кто-то работает на улице. Жена все время мне говорила: ты не боишься, что сейчас он постучится и придет к нам сам?

На материал у меня ушло около $1000, но здесь, в Америке материал дороже, чем в России. Большая часть денег ушла на песок. В России его можно «КамАЗом» купить, а здесь я брал каждый мешок отдельно за приличные деньги. Но настоящий 3D-дом выйдет дороже: это еще фундамент, крыша, стекла, отопление.

По моим расчетам, которые я проверил при печати замка, одноэтажный дом размером 10 х 15 будет построен в течение недели. Это будет готовый дом, пригодный для жизни. Принтер будет работать круглосуточно, потому что мне не нравится его останавливать. Когда он работает круглосуточно, ему просто подсыпаешь цементную смесь и все, а если его останавливать, возникают дополнительные проблемы: нужно промывать, запускать.

Мой 3D-замок не очень большой, у меня не было разрешения строить что-либо масштабное. Моя главная цель была проверить технологию и показать, как это все работает. До этого я рассказывал о проекте, но никто не верил, что это возможно. Требовалось живое доказательство. Когда замок был готов, появилось много желающих там обустроиться, хотя бы на летнее время.

Я разрабатывал технологию так, чтобы дом получался теплый, прочный, долговечный. Я с самого начала исходил из того, что надо построить дом, который лучше и дешевле, чем существующие. Сказать честно, все это началось в России, когда я разговаривал с ребятами и понял, что ничего принципиально не изменилось в строительстве с тех пор, как я в России не был (в Миннесоту я переехал 15 лет назад). Не только в России, во всем мире технология не сдвинулась. И сейчас я полностью готов к тому, чтобы строить дом. Принтер в последней стадии доводки, и сейчас мы решаем вопрос: где взять землю и финансирование на этот дом. В течение нескольких месяцев дом будет построен: он должен быть хорош не только по характеристикам, но и дизайн должен быть интересным и необычным. Я строю не совсем для себя, это model home — модель дома, образец для подражания, который заинтересует других людей.

У меня есть еще один проект, которым я займусь после дома: создам музей, посвященный началу 3D-технологий. Сам музей хочу построить 3D-принтером, и все экспонаты будут связаны с развитием 3D-технологий. Я уже начал коллекционировать первые принтеры, которые появились несколько лет назад.

Вообще, 3D-технологии существуют довольно давно, и первые 3D-принтеры были сделаны уже лет 20 назад, но они были крайне дорогими и занимали узкую нишу. Где-то лет пять назад возник проект RepRap — комьюнити, которое стало делать более дешевые принтеры. Проект охватил весь мир, и появилось много любителей и энтузиастов эту тему развивать. Сейчас технология 3D распространилась на все сферы жизни. Кто-то пытается печатать на 3D органы: сердце, например. Кто-то научился печатать металл, и довольно качественно — изготавливают не только кольца и сережки, но даже части для турбин, ракеты, двигатели. Я выбрал для себя направление в строительстве, потому что всю жизнь так или иначе связан с отделкой домов, строительством, интерьерами. Я никогда не строил обычные дома, предпочитаю эксклюзивное и необычное.

Первым, кто предложил делать 3D-дома, был профессор из Калифорнии — он высказал эту идею десять лет назад, но не сумел ее реализовать, все осталось только в теории. Следующий этап — китайцы взяли идею, упростили ее и сделали все по-китайски. Они пошли по неправильному направлению: здания они печатают внутри цеха, и у них большая проблема — они не могут их перевезти. Получаются маленькие домики, их надо погрузить, разгрузить, нужны большие грузовики. У меня же перевозной принтер. Привез на участок, разгрузил, и прямо на стройплощадке строится дом. Закончил, перевез и строишь дальше. На самом деле это очень выгодно: если строишь, например, целую улицу.

Я не собираюсь патентовать технологию. Моя задача — распространить эту технологию как можно шире. Сейчас приходит большое количество имейлов. Очень многие хотят готовую машинку, чтобы она уже работала: из самых разных стран поступают предложения, чтобы у них начать производство этих принтеров и строительство домов. Многие люди предлагают дополнительные идеи, как это можно улучшить. И я сейчас формирую международную большую компанию, собранную из самых разных стран, в том числе из России, и довольно скоро все закрутится.

Источник СМИ