Druk 3D w budownictwie: przyszłość szybkiego budowania

Metoda druku 3D powstała już na początku lat 80. XX wieku, ale dopiero w ostatnich latach nabrała obrotów. Technologia ta umożliwia wytwarzanie przeróżnych wyrobów, począwszy od implantów zębowych, a skończywszy na częściach samolotów. Pomijając niuanse technologiczne, sama zasada druku przestrzennego jest taka sama i polega na tworzeniu dużych obiektów poprzez układanie kolejnych warstw materiału. Specjalny program tnie cyfrowy model na warstwy, które są kolejno drukowane, aż do uzyskania trójwymiarowego przedmiotu.

Jak to wygląda na przykładzie konstrukcji budowlanych? Najpierw sporządza się surowiec, przeważnie mieszankę betonu, polimerów lub tworzywa sztucznego, która następnie wytłaczana jest przez dyszę. Gdy pierwsza warstwa ulega związaniu i stwardnieniu, nakładana jest na nią kolejna warstwa, po niej jeszcze jedna i tak dalej. W odróżnieniu od konwencjonalnych procesów produkcyjnych wytwarzanie addytywne – bo tak też nazywamy technikę produkcji obiektów trójwymiarowych – umożliwia tworzenie złożonych form i struktur bez realizacji kosztownych odlewów z użyciem drogiego sprzętu. W tym świetle druk 3D wydaje się idealną technologią w budownictwie, w którym sprawne tworzenie unikatowych konstrukcji i form odgrywa ogromne znaczenie.

Drukowanie trójwymiarowe ma przed sobą duże perspektywy. Wystarczy przytoczyć kilka liczb. W 2019 roku dostawca technologii druku 3D dla branży budowlanej COBOD poinformował o zyskach już w drugim roku swojej działalności. To ogromne osiągnięcie, zważywszy na to, że nie wiadomo jeszcze, w jakim kierunku rozwinie się technologia druku 3D. Według danych opublikowanych na stronie GlobeNewswire wartość rynku druku 3D wzrosła z 4,4 mln dolarów w 2019 roku do 15,5 mld dolarów w 2023 roku. Oczekuje się, że rynek będzie rosnąć na poziomie ok. 19,5% w kolejnej dekadzie.

Na dany moment drukowanie trójwymiarowe znajduje szerokie zastosowanie w tworzeniu małych form architektonicznych – ławek, ogrodzeń i tak dalej. Zastosowanie w mieszkalnictwie jest jak na razie ograniczone do małych domów jednorodzinnych czy miniaturowych biur na wynajem – komercjalizacja technologii wciąż napotyka szereg trudności. Po pierwsze drukowanie w trójwymiarze wciąż budzi kontrowersje natury prawnej. Po drugie nadal brakuje standaryzowanych rozwiązań i projektów, które można zastosować w budownictwie na szeroką skalę. Opracowanie takich rozwiązań mogło by stanowić bodziec do aktywnego wykorzystania druku 3D w budownictwie. Po trzecie sama technologia natyka się na wiele ograniczeń: pracom z udziałem drukarek 3D nie sprzyja ani wilgotna pogoda, ani minusowa temperatura. Co więcej, „drukowane” domy niemal zawsze łączą w sobie druk i klasyczne techniki budowlane. Technologia 3D cechuje się dużą elastycznością, jeśli chodzi o formowanie ścian, ale już trudniej sobie radzi z wykonaniem klasycznego dachu czy podłogi.