House 3D Printingはついに完成しましたか？

積層造形 (AM) 業界の外では、「ハウス 3D プリンティング」または「3D プリント建設」と呼ばれる積層造形の概念をよく目にします。 Googleの結果を見てくださいGOOG
以下のキーワードツール。 部分的には、これはこの特定分野に対する一般大衆の認識レベルを示しており、主流のニュース記事のほとんどがコンクリート 3D プリント技術で作られる住宅の数が増加していることを取り上げています。 しかし、積層造形は現在、3D プリント住宅やそれ以外の用途でもこの分野が評価される段階に達しつつあります。

積層構造がついに実現

これは、多くの展開、主にこの分野に参入した非常に大規模なプレーヤーの数によって示されています。 今日私たちが目にする見出しの多くは、建設用 3D プリンティング システムを構築する ICON や COBOD などの小規模な新興企業によって生み出されています。 しかし、彼らの顧客は地球上で最大規模の企業の一部です。

たとえば、COBOD—支持された 1.8 億ドルの PERI グループによるこの企業は、GE のサプライヤーです。GE は最近、風力タービン用のコンクリート基礎を 3D プリントする世界最大の積層造形施設を建設しました。 ホルシム、約28億ドルのセメント大手、製造に熱中 情報 シリアの ISIS と協力している企業も COBOD の顧客です。 非営利グループを通じて COBOD マシンを使用してアフリカの家庭や学校を 3D プリントしています 14本の木.

ICON の顧客はおそらくさらに規模が大きいでしょう。 小規模の住宅開発業者との協力に加えて、ICON の主なパートナーは NASA と米国国防総省です。 米陸軍向けに、ICON は 3D プリントされています 車両シェルター & 大規模な兵舎.

一方、他の複合企業もこの分野に参入しつつある。 CEMEX、世界で5番目に大きい建材会社。 ニホンジカ、現在の時価総額38億ドルのスイスの化学大手。 そして サンゴバン、売上高約47億ドルを誇る世界最古かつ最大の建設資材多国籍企業のXNUMXつ。

積層造形はどこから来たのでしょうか?

ASTM International の支援を受ける Wohlers Associates は、3D プリンティング業界で最も古く、最も尊敬されているコンサルティング会社です。 2022年3月、建設XNUMXDプリンティングエキスパート ステファン・マンスール Wohlers にアソシエイト コンサルタントとして加わり、積層造形が成功を収めた新たな兆候を示しました。 建設 3D プリントが単なる「住宅 3D プリント」ではないことはわかっていますが、それはどこから来たのでしょうか? マンスール氏はいくつかの答えを持っていた。

専門家によると、積層造形は中東から大きく後押しされており、アラブ首長国連邦は2030年ビジョンを発表し、サウジアラビアはXNUMX年ビジョンを発表した。 ネオムプロジェクト。 前者が目指したのは、 25パーセント ドバイの建物の3Dプリントは2030年までに完了し、後者はサウジアラビアの公共投資基金と国際投資家から計画と建設に500億ドルが注入された。

「これに応じて、ゼネコンは、必要な目的を達成するためのツールとして建設用添加剤をさらに調査し、実現する取り組みを開始しました」とマンスール氏は述べた。 「湾岸地域の注目企業および主要企業には、BAM Infra、BESIX、Freyssinet、Vinci、ACCIONA、および Consolidated Contractors Company が含まれます。 過去 3 年間にわたるヨーロッパの建設用添加剤の進歩と成果は、前述の企業の直接の成果です。 ヨーロッパに拠点を置き、さまざまな材料サプライヤー、技術機関、建設XNUMXDプリンティングの新興企業と協力して、この分野のツールとして建設用添加剤を実現することを目指しています。」

これは、パンデミックの影響と従来の建設技術が私たちの生態系に与えた悪影響の組み合わせによってさらに促進されました。 マンスール氏によると、サプライチェーンのギャップ、労働力の減少、建設需要の増加、資材コストの上昇、クライアントの持続可能性コストなどの問題により、「AEC部門は現状を再考し、建設に付加的なものを導入する方向に進むよう促されている」という。

建設 3D プリンティングの次は何でしょうか?

マンスール氏によれば、このような採用の増加に伴い、積層造形の次の開発段階を表す 3 つの重要な分野が存在します。それは、技術の強化と、技術の持続可能性です。 最初の領域では、印刷品質を向上させるために使用されるセンサーや人工知能を使用した自動印刷監視などの機能について説明します。 さらに、XNUMXD プリンティング機器、特にオンサイトプリンティングの試運転および廃止プロセスが最適化されます。

持続可能性に関しては、セメント産業を国に例えると、 三番目に大きい 中国と米国のマンスールプロジェクトが二酸化炭素への依存を減らし、世界の二酸化炭素排出国となった。 メタカオリン、日干しレンガ、石灰石、リサイクルされた建設廃棄物、鉱山の尾鉱、頁岩など。 同様に、麻および麻鉄筋、グラフェン、埋め込まれた繊維、ガラス骨材などの新しい強化材料も研究される予定です。

もちろん、積層建築は 3D プリントのコンクリート住宅だけに使用されるわけではありませんし、将来的にも使用される予定はありません。 マンスール氏は、コストの諸経費、リードタイム、物流に対処するためのデジタル在庫など、ほとんどの主流メディアで取り上げられている内容を超えた多くの応用例を指摘しました。 老朽化した建設機械の部品と 3D プリントの予備品を最適化します。 ファサード、外装、構造コネクタを作成するためのより持続可能な方法。 また、プラスチックや木材廃棄物などのリサイクル材料を 3D プリントの家具や備品に使用することで、循環型アプローチを導入します。

添加剤施工基準

今後、この分野における最大の障害は技術的なものではなく、積層建築の規格に関連するものになる可能性があります。

「建設において基準がなければ何も起こりません。 構築には「やり直し」はありません。 構造物は安全で、時間や風雨の試練に耐えられるように構築されなければなりません。 建設部門は新しいアプローチや技術を採用することを嫌いませんが、「印刷」される構造が安全であり、要件を満たしている、またはそれを超えていることを保証する必要があります。 ここで標準が重要な役割を果たすのです」とマンスール氏は語った。 「規格により大量の採用と受け入れが可能になり、健全な競争市場の形成が促進され、材料とアプローチのさらなる開発が促進され、競争力のある価格設定が可能になります。」

このため、マンスール氏は、2021 年 261 月にこの問題に対処するための委員会を設立することにしました。後に ISO/TC 80/JG XNUMX 委員会となるものは、規格草案を作成しました。 ISO/ASTM 52939、2022年末までに正式に出版される前に、XNUMX回目の審査と解説のプロセスが行われる予定です。

「これは、30月XNUMX日の最近の欧州委員会の提案など、いくつかの政府主導の取り組みに影響を与えるものであるため、時宜を得たものである」^th、2022 年では建設用添加剤が明確に取り上げられており、欧州標準化委員会 (CEN & CENELEC) ISO/ASTM 52939 が発行され次第、CEN ISO/ASTM 規格として採用することを承認しました」と Mansour 氏は述べました。

他の 3D プリンティング標準で見てきたように、これは、この分野を前進させるために不可欠となる、長くて骨の折れるプロセスの始まりにすぎません。 この重要な作業が実行されるとともに、積層建築の進歩に必要なその他の取り組みは、業界専門家の継続的な教育です。 この点に関して、Wohlers Associates は ASTM International の支援を受けて、ツールとしての 3D プリンティングの長所と限界を理解することで、世界の建設セクターにアドバイスとサポートを行っていきます。 この組織は、プロセス、材料、規制への取り組み、業界標準の開発と採用について戦略的な視点を提供します。