W ostatnich latach coraz głośniej mówi się o konieczności wykorzystania druku 3D w branży budowlanej, co pozwoliłoby zredukować koszty operacyjne i zautomatyzować część prac na placu budowy. Szczególnie przydatny może się okazać przy bardziej skomplikowanych projektach budowniczych. Zwłaszcza jeżeli formy będą charakteryzowały się brakiem powtarzalności przy ich projektowaniu.
Firma Skanska korzysta już z możliwości, które zaoferował druk przestrzenny, a trzeba wspomnieć, że jest ona gigantem w sektorze budownictwa. Technologia druku 3D została przez nich zastosowana podczas budowania biurowca 6 Bevis Marks w centrum Londynu, gdzie użyto wydrukowanych elementów do tego, aby zamaskować łączenia przy stalowych słupach, które musiały podtrzymywać bardzo niecodzienny dach.
Projektowanie – makiety i wizualizacje
Aktualnie druk 3D sprawdza się przy produkcji makiet i modeli projektowanych budynków. Oprogramowanie typu CAD, powszechnie wykorzystywane przez architektów (ci dawno już odeszli od stołów kreślarskich), umożliwia bezproblemową zamianę komputerowego projektu na realny, miniaturowy obiekt – działający na wyobraźnię nieporównywalnie lepiej od najlepszej nawet, cyfrowej animacji.
Wytwarzanie narzędzi i oprzyrządowania
Technologie addytywne wykorzystuje się do wytwarzania osprzętu, oferując narzędzia równie wytrzymałe co metalowe, ale lżejsze. Firma DustRam LLC jest pionierem wykorzystania technologii addytywnych w swojej branży – tzw. „wykończeniówce” i zajmuje się wytwarzaniem sprzętu pomocniczego dla branży podłogowej. Projektuje i buduje wytrzymałe, bezpyłowe urządzenia do usuwania zewnętrznych powierzchni. Jej misją jest pomoc kontrahentom i specjalistom od podłóg, w bezpiecznym i szybkim usuwaniu farb, klejów, płytek, rozcieńczalników, kamienia, cegieł i pozostałych materiałów.
Bezpyłowe urządzenia od DustRam
Dzięki zastosowaniu sprzętu DustRam® załogi remontowe są bardziej wydajne, a czas realizacji zdecydowanie krótszy. Jedyne wymagane prace przygotowawcze to wyczyszczenie powierzchni podłogi w usuwanym obszarze. Plastikowe folie i taśmy, ustawianie wentylatorów do otwartych okien, zabezpieczanie otworów wentylacyjnych lub podlewanie betonu to tradycyjne metody z przeszłości wymagające dodatkowego czasu, pieniędzy i intensywnego sprzątania z odkurzaniem, czyszczeniem domu po zakończeniu prac związanych z wymianą podłogi.
Dzięki innowacji zaprezentowanej przez firmę DustRam sprzątanie po pracy jest znacznie prostsze
Produkcja addytywna specjalistycznych narzędzi
Pomysł na zupełnie nowy biznes, jakim jest bezpyłowy system usuwania nawierzchni podłogowych w pomieszczeniach powstał ponad 10 lat temu, kiedy właściciel DustRam pracując jako monter parkietów był bardzo zmęczony ilością kurzu, który wytwarzał się podczas montażu. Postanowił więc stworzyć proces, który umożliwi mu pracę w czystych warunkach. Konwencjonalnie produkowane urządzenia są ciężkie i bardzo drogie, więc kluczowe w projekcie DustRam było znalezienie taniego i szybkiego sposobu wytwarzania komponentów potrzebnych w ich autorskich systemach: SkiRam, ExoRam, CuffRam, HepaRam, RimRam, PulseRam, ChipRam, KneeRam, DustRam, ScoopRam, AdaptaRam, HoseRam i RakeRam.
Elementy do urządzeń drukowane w technologii HP Multi Jet Fusion 3D z materiału HR PA 12
Rapid prototyping i niższe koszty
Druk 3D w technologii HP Multi Jet Fusion okazał się idealnym wyborem, ponieważ umożliwił wytworzenie części o wysokiej jakości z zachowaniem odpowiedniej precyzji. Wcześniej próbowano wykorzystać technikę FDM, ale ta nie gwarantowała odpowiedniej wytrzymałości i estetyki wykonania drukowanych elementów.
Kiedy w firmie przerzucono się na HP Jet Fusion 4200 od razu zauważono optymalizację kosztów – samo zbudowanie formy do wszystkich wytwarzanych elementów, które były drukowane w 3D, kosztowałoby ponad 10 mln PLN bez możliwości zmiany projektu! Prototypowanie z użyciem technik przyrostowych pozwala szybko i bez dodatkowych kosztów zmienić kształt i wygląd dowolnej części
w ciągu kilku godzin.
Według Jacka Kinga, prezesa DustRam HP Multi Jet Fusion (MJF) pozwala im zwiększyć wydajność czterokrotnie w 1/10 czasu i w około 50% do 75% niższych kosztach. „Produkuję bardzo wysokiej jakości sprzęt w niewielkiej liczbie, więc kupowanie drogich form, których nigdy nie mogłem zmienić, nie miała większego sensu” – skomentował.
FDM vs. HP MJF
Wytworzenie kompletnej głowicy próżniowej w technologii HP MJF zajęło DustRam około 17 godzin, podczas gdy w konkurencyjnej technice addytywnej – FDM – ponad 120. Jeżeli chodzi o poprzednią metaliczną wersję, to ważyła 4,63 kg, a nowa wytworzona z HP 3D HR PA12 waży 1,45 kilograma, redukcji masy jest zatem na poziomie 68%, co ułatwia operatorowi korzystanie z maszyny.
Finalnie DustRam był w stanie obniżyć koszt PulseRam® o ponad 2000 $ / 1.750 € wprowadzając do wytwarzania swoich opatentowanych narzędzi technologię HP MJF i planuje dalej rozwijać produkcję wysoko wyspecjalizowanych maszyn.
Według HP3D.pl, które odpowiada za dystrybucje technologii HP MJF na polskim rynku, budownictwo jest jedną z ostatnich branż, która nie została zautomatyzowana tak jak to ma miejsce w przypadku innych gałęzi przemysłu. Druk 3D w branży budowlanej jest na razie na bardzo wczesnym etapie rozwoju i istnieje wiele barier technologicznych, jak chociażby rozmiar możliwych do wytworzenia konstrukcji, ograniczona paleta materiałów czy też brak norm na konstrukcje wytwarzane z wykorzystaniem druku 3D. Przykład takich firm jak DustRam, która jest zorientowana na potrzeby klienta oraz innowacje pozwala mieć pewność, że niebawem ta sytuacja ulegnie zmianie.