Druk 3D. Rewolucja w budownictwie
Druk 3D z betonu to nowoczesna metoda budowania konstrukcji przez warstwowe nakładanie specjalnie opracowanej mieszanki betonowej za pomocą maszyn drukujących. Proces ten eliminuje konieczność stosowania tradycyjnych form i szalunków, przyspieszając budowę oraz redukując koszty i ilość odpadów. Dzięki zastosowaniu różnego rodzaju dysz drukujących można wpływać na efekt wykończenia.
Pierwszym etapem opracowania konstrukcji jest stworzenie projektu cyfrowego – wszystko zaczyna się od modelu 3D przygotowanego za pomocą specjalnego oprogramowania CAD. Model ten precyzyjnie określa kształt, wymiary i strukturę drukowanego elementu.
Zgodnie z powstałym projektem realizowane jest następnie warstwowe nakładanie betonu. Drukarka 3D nakłada kolejne warstwy specjalnej mieszanki betonowej, która szybko wiąże, tworząc solidną i trwałą konstrukcję. Dzięki precyzyjnemu sterowaniu możliwe jest uzyskanie skomplikowanych kształtów, niemożliwych do wykonania tradycyjnymi metodami.
Zaletą jest brak konieczności korzystania z szalunków. W przeciwieństwie do klasycznych metod budowy, druk 3D eliminuje czasochłonne tworzenie kosztownych form, co dodatkowo przyspiesza proces budowy.
Zalety druku 3D z betonu
Stosowanie druku 3D z betonu niesie ze sobą wymierne korzyści. Należą do nich:
- szybsza budowa – automatyzacja procesu pozwala na postawienie budynku w ciągu kilku dni zamiast miesięcy,
- niższe koszty – eliminacja tradycyjnych szalunków i optymalne zużycie materiału przekładają się na oszczędności finansowe,
- ekologiczność rozwiązania – redukcja odpadów budowlanych oraz możliwość użycia materiałów z recyklingu sprawiają, że technologia ta wpisuje się w zrównoważone budownictwo,
- większa swoboda projektowa – można tworzyć niestandardowe kształty i skomplikowane geometrie, które byłyby trudne do wykonania metodami tradycyjnymi,
- wytrzymałość i trwałość – drukowane elementy są odporne na warunki atmosferyczne i spełniają normy budowlane.
Od lewej: druk z tworzyw spienionych, wydrukowany obiekt, detal podczas postprocessingu – frezowanie
Druk 3D z tworzyw spienionych – wszechstronne zastosowanie
Druk 3D z tworzyw spienionych to innowacyjna technologia, która umożliwia produkcję lekkich, ale jednocześnie wytrzymałych elementów budowlanych. Takie tworzywa, jak spieniony polistyren FPE Material mogą być wykorzystywane do wielu różnych zastosowań w budownictwie:
- szalunki tracone – drukowane w 3D szalunki tracone pozwalają na formowanie skomplikowanych konstrukcji betonowych bez konieczności późniejszego demontażu, co przyspiesza i upraszcza proces budowy,
- elementy termoizolacyjne – drukowane w 3D komponenty mogą pełnić funkcję efektywnej izolacji termicznej, zapewniając lepszą ochronę cieplną budynków i oszczędności energetyczne,
- formy i foremniki – druk 3D z tworzyw spienionych umożliwia tworzenie indywidualnie dopasowanych form i foremników do prefabrykacji elementów betonowych lub gipsowych. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie precyzyjnych kształtów, a jednocześnie redukcja kosztów produkcji form tradycyjnymi metodami. Dzięki zastosowaniu obróbki skrawaniem powstałe formy można laminować w dalszym etapie.
Wizualizacja druku 3D z betonu
Drukowane formy mogą być stosowane zarówno w produkcji dekoracyjnych elementów architektonicznych, jak i wielkoskalowych prefabrykatów budowlanych. Lekkość i łatwość obróbki tworzyw spienionych sprawiają, że ich użycie w budownictwie dynamicznie rośnie, a dzięki technologii 3D możliwe jest szybkie i precyzyjne dostosowanie produkcji do indywidualnych projektów.
Wielkoformatowy druk z tworzyw spienionych jest znacznie szybszy niż drukowanie w technologii FDM bez ryzyka odkształceń i pęknięć międzywarstwowych. Dodatkowymi zaletami tego rozwiązania są:
- możliwość drukowania dużych nawisów,
- uzyskiwanie wydruków o niskiej gęstości i przewodności cieplnej,
- wydruki o objętości nawet 12 razy większej niż objętość materiału wejściowego (łatwiejsze przechowywanie materiału wejściowego),
- w pełni zautomatyzowany proces produkcji form i modeli,
- łatwość obróbki wstępnie uformowanych wydruków generujących niewiele odpadów,
- łatwość recyklingu odpadów i starych wydruków. Materiał można ponownie wykorzystać do przyszłych wydruków.
SIEĆ BADAWCZA ŁUKASIEWICZ – PRZEMYSŁOWY INSTYTUT AUTOMATYKI I POMIARÓW PIAP
Aleje Jerozolimskie 202
02-486 Warszawa
tel. +48 22 874 01 96
e-mail: wojciech.kinski@piap.lukasiewicz.gov.pl
www.piap.lukasiewicz.gov.pl
source: Automatyka 4/2025