Тим часом, у штаті Міннесота «корінний американець» Андрій Руденко розсуває межі 3D-друку, а саме: у себе на задньому дворі методом тривимірного друку з бетону зводить модель середньовічного замку на площі 3х5 метрів. У процесі роботи прототип бетонного принтера поліпшується і оновлюється.
Створюючи один з найбільших об'єктів в області 3d-друку, винахідник хоче прийти до надійного способу побудови реальних житлових будинків, здатних витримати різні погодні умови. Андрій має інженерну та архітектурну освіти, що дозволяє йому експериментувати та знаходити цікаві рішення на перетині архітектури та 3d-друку. Замок одночасно являє собою цікаве складне завдання і прекрасну демонстрацію можливостей принтера.
Андрій: "Я цікавився подібними технологіями з підліткового віку. Мої експерименти почалися 20 років тому, але в той час не було відповідних комп'ютерів і програм. Тільки пару років тому я натрапив на проект RepRap і знову зайнявся своєю машиною. На будівництво і розробку бетонних сумішей пішов рік. Додатковим стимулом послужив природний феномен слоїстого пісковика, який я бачив в Арізоні під час своєї поїздки кілька років тому. В ідеалі я хочу досягти схожого зовнішнього вигляду ".
Оскільки Андрій фінансував проект з власних коштів, ці обмеження також призвели до оригінальних інженерних рішень.
Андрій: "На початку моєї роботи спонсори були налаштовані скептично, оскільки не вірили, що проект зайде так далеко. Тепер, коли структура готова і можливості принтера очевидні, я планую влаштувати аукціон з продажу першого будинку. Оскільки це буде перший надрукований будинок, сподіваюся ця подія приверне багато уваги ".
Для друку будинку потрібен великий принтер, тому конструювати його довелося майже з нуля. Незважаючи на велику підтримку спільноти RepRap, фінальна машина була зроблена за оригінальним проектом. Управляється вона за допомогою Arduino Mega 2560 і спеціальних крокових двигунів.
Андрій: "Для великого принтера довелося шукати спеціальні двигуни, розраховані на велике навантаження. Найкраще підійшли двигуни компанії «Mass Mind».
Крім того, вони єдині правильно працювали з прошивкою Marlin, і були досить потужні для того, щоб зрушувати з місця принтер.
Я домагаюся природного ефекту вільного укладання бетону без необхідності пост-обробки ".
Також Андрій розраховує розробити портативну машину для укладання менших розмірів, щоб її могли дозволити собі невеликі будівельні компанії. «Остаточна ціна буде пізніше, але поки я розраховую на $ 30000-50000, хоча все сильно залежить від запчастин і типу моделі».
Руденко розраховує постачати компаніям окремі взаємозамінні частини принтерів, щоб компанії могли самі збирати собі машину за потребами. «Я не можу відправити машину цілком, але я можу відправити екструдер, керуючий блок, різні важливі частини, щоб люди самостійно могли побудувати свою версію машини».
Зараз принтер кладе приблизно 50-сантиметровий шар бетону в день, хоча все залежить від загального розміру конструкції. Зазвичай шар виходить шириною 30 мм і висотою 10 мм, хоча в принципі можна робити будь-які шари. «Для особливих частин типу вінців я зменшую висоту шару до 5 мм, і подекуди зменшую швидкість друку».
Звичайно, для таких конструкцій потрібні спеціальні матеріали.
"Кладка цементу являє собою складне завдання - потрібно довго налаштовувати принтер і використовувати дуже точні пропорції суміші. При тестуванні я зіткнувся з безліччю проблем, (наприклад, закупорювання екструдера), але і виявив, що можливості принтера перевершують початкові очікування ".
Також довелося додати арматуру в нижні і верхні частини стін. Цемент був використаний самий звичайний. Хоча можна використовувати і швидкосхнучий, але це вийде дорожче і трохи менш якісно.
Руденко впевнений, що ця технологія дозволить досягти нових висот в архітектурі і виявиться одночасно більш енергоефективною, ніж існуючі.
«Я планую зосередитися на розвитку цієї технології в будівництві і побудувати цілу міжнародну мережу ентузіастів, з можливістю в майбутньому надавати їм набори» зроби сам «і готові принтери».
Поки, звичайно, доступні принтери для будівництва залишаються в невизначеному майбутньому, але винахідник горить оптимізмом. «Хоч зараз укладання йде шарами 30х10 мм, але за простим натисканням кнопки доступна велика безліч можливостей».
На основі отриманого досвіду, конструктор перебудовує принтер так, щоб він міг друкувати без перерви 24 години на добу до завершення будівництва.
Також планується доопрацювати конструкцію до можливості друку всього відразу. Вежі замку були надруковані окремо і їх було дуже важко встановлювати на місця. «Я також придумав, як друкувати дах - але поки цей матеріал підходить тільки для місць з теплим кліматом».
Наступний проект - повнорозмірний справжній житловий будинок. "Я отримую дуже багато повідомлень, це доводить високий інтерес до цієї нової технології. Хочу бути впевненим, що на наступному проекті моя команда зможе використовувати всі достоїнства 3d-друку
Я приймаю пропозиції від приватних осіб і компаній, яким було б цікаво придбати перший надрукований будинок, і які готові забезпечити оплату всіх витрат проекту ". Також конструктор приймає пропозиції про співпрацю від архітекторів, дизайнерів і програмістів, які цікавляться 3d-друком.
"Я і раніше був упевнений, що зможу друкувати вдома - а тепер у мене є доказ. Зараз я працюю над прототипом, який буде невеликою частиною багатого асортименту розроблюваних мною принтерів. Ми відкриваємо нову еру в будівництві. Так багато ще потрібно зробити ".
