Durante miles de años, las personas se han dedicado a la construcción, sin profundizar realmente en cómo actualizar el proceso a uno más simple y económico. Quizás, solo la agricultura puede llamarse una industria más conservadora que la construcción. Pero las tendencias modernas del mercado global son inexorables: se necesita innovación para mantener a flote la industria, que está experimentando una crisis significativa en muchos países. Uno de los inventos diseñados para resolver este problema fue la impresora 3D de construcción móvil Apis Cor.El ingeniero principal de la empresa Nikita Zherebtsov nos contó cómo se creó este desarrollo.
Impresora 3D: ¿qué milagro y con qué se come?
La idea de utilizar impresoras 3D en la construcción no es fundamentalmente nueva, por el momento existen bastantes sistemas de este tipo. ¿Por qué esta tecnología no es escuchada no solo por un amplio círculo de personas, sino también por ingenieros que han elegido la construcción como su industria?
El principal problema con las impresoras 3D es la disponibilidad limitada de aplicaciones. Como regla, son estacionarias. Es decir, se montan en dos rieles paralelos montados sobre una superficie de concreto, con una superficie plana, lo cual es muy importante. Si la superficie es desigual, se produce un sesgo y todo el trabajo se va por el desagüe. En pocas palabras, esta técnica encontró su aplicación solo en grandes empresas que tienen su propia zona industrial, a menudo con líneas de ferrocarril de acceso. En la esfera de construcción más popular, la construcción de casas, el uso de tales unidades fue difícil.
En segundo lugar, una impresora 3D puede crear, en términos generales, una caja de hormigón, las paredes principales del edificio, y todo el trabajo de instalación y acabado posterior debe ser realizado por personas. Sumado a esto un período considerable (hasta tres semanas) y una considerable complejidad de instalación de la impresora, que también requiere un equipo de instaladores profesionales, tenemos una curiosidad interesante que no es adecuada para la construcción de transmisiones.
Este estado de cosas continuó hasta que surgió un grupo de jóvenes ingenieros prometedores que decidieron dar nueva vida a la vieja idea, utilizando entusiasmo, ingenio rápido y enfoques especiales. La nueva impresora 3D móvil no fue desarrollada por el departamento técnico de una gran empresa y no por el personal de un instituto tecnológico, sino por Apis Cor, que en 2016 tenía tres ingenieros a su disposición.
“Este no es solo otro proyecto: fuimos pioneros y pioneros”
Todos los días, miles de nuevas empresas aparecen en el planeta. La mayoría de ellos tienen un objetivo bastante simple: ganarse una vida digna. El objetivo es claro y loable, pero aquellos que se ven más amplios hacen avanzar a la civilización. ¿Qué inspiró a Nikita Zherebtsova a unirse al equipo y participar en el desarrollo de tecnología innovadora?- Llegué a Apis Cor casi desde el comienzo del proyecto, desde 2016. La tecnología ya pasó las primeras pruebas de rendimiento y ha llegado el momento de ensamblar un prototipo que funcione, la compañía se mudó de Irkutsk a Moscú. Otros ingenieros estaban desarrollando la parte mecánica del equipo, y pasé mis primeros meses de trabajo en el taller. Estudié los desarrollos existentes y profundicé en las características de diseño.- ¿Has trabajado anteriormente en proyectos similares?- En ese momento, no. No creé equipos industriales. Mi área era equipos de automóviles y motocicletas. Incluyendo, por eso me invitaron a Apis Cor. Tuve una experiencia digna en la construcción de estructuras, trabajando con sistemas hidráulicos, neumáticos y esquemas cinemáticos.- ¿Cómo fueron los desarrollos?Fue una startup completa. Teníamos planes grandiosos, y tan pronto como pensamos en lo que quedaba por hacer, nos dimos cuenta de que las horas del día claramente no eran suficientes. Nuestro taller de montaje estaba ubicado en la ciudad de Stupino (región de Moscú), vivíamos allí en un gran apartamento, que la compañía nos alquiló. Cinco adultos las 24 horas del día no se separaron el uno del otro más allá de 100 metros, y solo pensaron en el trabajo. Ni siquiera teníamos una jerarquía como tal; nosotros mismos distribuíamos tareas. En cierto modo, éramos una familia, personas de ideas afines.- Cargas similares son similares a la obsesión. ¿Qué te atrajo fundamentalmente a este proyecto?Tras sumergirme en el tema, me di cuenta de un hecho simple: no estamos haciendo otro proyecto con un conjunto estándar de tareas técnicas. Esto es mucho mas La tecnología de impresión de construcción 3D puede abrir una nueva era, cambiar radicalmente la industria y finalmente resolver el problema de la vivienda en la tierra. Los arquitectos tendrán la oportunidad de trabajar con esas formas e ideas que no pueden realizarse utilizando métodos de construcción tradicionales. Fuimos pioneros y pioneros.Nuevas ideas y nuevos desafíos.
Después de estudiar la experiencia de la impresión 3D en la construcción, los desarrolladores comenzaron a buscar nuevos enfoques para determinar la configuración óptima del diseño. Observando muchas sugerencias, elegimos un diseño circular: la máquina imprime una estructura de material capa por capa a su alrededor.
- Parecía racional, pero surgieron muchos problemas de inmediato, por ejemplo, con la estabilización y la retroalimentación, y varios otros. Nos propusimos la tarea de crear una máquina CNC completa con alta precisión en el formato del prototipo. Casi no aplicamos soluciones preparadas. Desarrollamos todos los mecanismos responsables de la estabilización, elevación, rigidez estructural, suministro de mezcla y sistema de control desde cero. Las soluciones preparadas para el diseño circular de la impresora no existían en la naturaleza.
- ¿Qué es lo que más recuerdas de las dificultades?- Cuando el día X - la impresión de la primera casa de demostración estaba cerca, ¡nuestros planes casi rompieron la escarcha! Era finales de enero, principios de febrero de 2017, Stupino cerca de Moscú y la temperatura rara vez subía por encima de -25 ° C durante el día. Todo el equipo estaba listo para imprimir: actuadores, electrónica, código de programa. Solo había una pregunta: ¿dónde llevar a cabo las pruebas? En la sala de producción, toda la casa simplemente no encajaría. Por lo tanto, decidimos construir una tienda de campaña en la calle e imprimir el edificio dentro de ella. Tuvimos que aislar por separado las tuberías con agua que conducía el agua a la tienda de campaña hacia el equipo. De lo contrario, el agua para la mezcla se congelaría en las tuberías, sin llegar al equipo. Para mantener al menos un poco más de temperatura, también tuvimos que llenar todas las costuras de la tienda con espuma, instalar un sistema de calefacción y, finalmente, solo después de eso pudimos escapar del frío y pasar con éxito a imprimir una casa de demostración. La construcción de las paredes de la casa con un área de 38 metros cuadrados. En total, tomó menos de 20 horas de máquina. Al final de la impresión del edificio, durante algún tiempo no sabíamos que después de haber impreso toda la casa en el sitio de construcción sin ningún ensamblaje y manipulación adicionales, llevamos la impresión de construcción en 3D a un nuevo nivel.
- Haciendo algo completamente nuevo, ¿con qué te has encontrado, además del conservadurismo?- Básicamente, los problemas estaban en el proceso de ensamblar el prototipo. Necesitábamos detalles complejos en una sola copia, lo que nos limitaba mucho en términos de proveedores. Tuve que recurrir a los servicios de pequeños productores. Esto significa que la calidad de las piezas dejaba mucho que desear, y las interrupciones en las fechas de entrega eran comunes. Y esto se refería tanto a proveedores rusos como extranjeros. Todo fue muy duro en términos: la palabra "fecha límite" literalmente se le pegó a los dientes. A veces no había tiempo para probar los nodos, se necesitaba una solución de trabajo AHORA. Debido a esto, fue necesario producir inmediatamente un nodo en su forma final. A partir de esto, la responsabilidad de cada ingeniero para con el equipo fue enorme.- ¿Qué ayudó a hacer frente a la presión constante?- La falta de una jerarquía rígida en las startups inherentes a las grandes empresas. Cada miembro del equipo puede revelarse completamente, y esto a veces aumenta su efectividad. Después de todo, un ingeniero es, después de todo, una profesión creativa. Y si tiene la oportunidad de hacer realidad sus propias ideas, hacerlas realidad, esto es valioso. En las grandes empresas comerciales o estatales, este es un lujo inadmisible: los riesgos son demasiado grandes.- La última pregunta: ¿por qué te convertiste en ingeniero?- Quiero cambiar el mundo que me rodea y quiero cambiarme a mí mismo. Todos eligen el camino por sí mismos, y estoy feliz de haber ingresado en esta empresa, donde me dieron la oportunidad de ir a un nuevo nivel, para hacer lo que realmente quiero.