В'єтнамський вчений перетворив м'ясорубку на 3D-принтер для будівництва будинків

Базуючись на принципах роботи м'ясорубок та екструдерів для рибних котлет, дослідницька група доцента, доктора Трана Ван Мієна, вдосконалила та розробила 3D-принтер, який екструдує бетон для будівництва будинків.

Технологію представив доцент доктор Тран Ван Мієн (експерт з будівельної інженерії) на семінарі з тенденцій застосування технології 3D-друку, організованому Центром статистичної інформації про науку і технології Департаменту науки і технологій міста Хошимін (CESTI) 23 травня.

Пан Мієн зазначив, що технологія 3D-друку впроваджується групою з 2019 року на основі робочого механізму екструдерів для рибних котлет та м'ясорубок, що використовуються дрібними торговцями на ринку. Принцип роботи цих м'ясорубок є горизонтальним, тоді як 3D-принтер працює вертикально.

Базуючись на цьому принципі, група варіантів верстатів з ЧПК працює за системою вертикальної осі, подібно до принципу 3D-принтерів. Верстат керується комп'ютером за допомогою програмного забезпечення для встановлення технічних параметрів та керування операціями.

Доцент доктор Тран Ван Мієн поруч із будинком, надрукованим на 3D-принтері, спроектованим ним та його колегами. Фото: Організаційний комітет — Доцент доктор Тран Ван Мієн поруч із будинком, надрукованим на 3D-принтері, спроектованим ним та його колегами. Фото: *Організаційний комітет*

Бетонні матеріали змішуються з цементу PC50, річкового піску, води, водозменшувальних добавок, золи-винесення, кремнезему, поліпропіленового волокна... Формулу змішування багаторазово перевіряють, щоб забезпечити пластичність, однорідність розміру, відсутність деформації, дефектів та несучу здатність...

Спочатку група, що працювала над 3D-друком, створювала такі предмети, як столи, стільці тощо. У разі успіху група друкувала будинок шириною 5 м, довжиною 14 м та площею 70 м². За словами автора, за 68 годин безперервного друку будинок завершить чорнову частину, а потім завершить головні двері, вікна, дах та інтер'єр.

Доцент Мієн сказав, що бетонна суміш друкується одна на одній, з порожнистою внутрішньою частиною, тому стіна здатна витримувати навантаження та забезпечує ізоляцію, створюючи комфортні відчуття під час використання. Будинок забезпечує водопроникність та міцність на стиск. «Дефекти, що проявляються у вигляді тріщин на стіні, головним чином пов'язані з тим, що бетон прилипає до поверхні друкуючої головки під час безперервного друку, що призводить до засмічень. Тому під час 3D-друку будинку потрібна перерва для підтримки обладнання та стіни в робочому стані», – сказав доцент Мієн.

Найближчим часом група планує продовжити 3D-друк будинків більшої площі. Закордонний в'єтнамець замовив будинок з першим та другим поверхами. За даними дослідницької групи, будинки, надруковані на 3D-принтері, будуються у багато разів швидше, ніж традиційне будівництво, зменшують витрати на робочу силу та створюють моделі будинків з унікальною архітектурою відповідно до ідей кожної людини.

За словами вчених, технологія 3D-друку у В'єтнамі є досить новою, тому наразі немає технічних стандартів. Щодо житла, також немає технічних стандартів щодо матеріалів, будівельних процесів, приймання... для проектів, виконаних за допомогою 3D-друку.

У світі технологія 3D-друку активно досліджується та застосовується вченими вже понад 10 років. Згідно зі світовою патентною базою даних, технологія 3D-друку вперше з'явилася та була запатентована в США в 1986 році. Ця технологія активно розвивається з 2010 року, дві країни, що лідирують за кількістю заявок на інтелектуальну власність: Китай (понад 46 000 патентів) та США (понад 5 300 патентів). З них технологія електронно-променевої адитивної обробки становить 38%, найбільш застосовуваною галуззю є машинобудування, на яку припадає 26%.

У В'єтнамі, згідно з даними WIPO Publish (Відомства інтелектуальної власності), до кінця 2022 року в усій країні було 61 патентний документ, що стосується 3D-друку, з яких в'єтнамські заявники мали лише 9 заявок, з яких 2 було видано патенти, 6 перебували на розгляді, а одну було відхилено в захисті. В'єтнамські винаходи в основному стосувалися матеріалів, обладнання та пов'язаних з ними деталей для 3D-друку.

Ха Ан

Посилання на джерело