Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова 2071-7318 33692 10.34031/2071-7318-2020-5-2-134-141 Химическая технология Chemical technology Химическая технология APPLICATION OF ADDITIVE TECHNOLOGIES IN CONSTRUCTION AND IN THE PRODUCTION OF CERAMIC PRODUCTS ПРИМЕНЕНИЕ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Кириллова Н. К. Kirillova N. K. natalyakir001@gmail.com Алексеева А. Н. Alekseeva A. N. vervilangi@mail.ru Егорова А. Д. Egorova A. D. eg_anastasy2004@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Белгородский государственный технологический университет им В.Г. Шухова Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова M. K. Ammosov North-Eastern Federal University 5 2 134 141 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/33692/view

Аддитивные технологии, позволяющие создавать различные по сложности объемные объекты становятся востребованными в разных отраслях. Наблюдается увеличение масштабов внедрения технологий 3D-печати в строительной, в том числе и в производстве керамических изделий. С помощью современных аддитивных технологий создаются разные модели, изделия и конструкции. Они могут быть сложными, их можно изготавливать из разных материалов. Эксперты размышляют, какое же будущее ждет аддитивные технологии в строительстве, а также в керамическом производстве, ведь эти технологии позволяют экономить ресурсы, сокращать время технологического процесса, формовать сложные формы. В статье представлен аналитический обзор мирового применения аддитивных технологий в строительстве, а также при производстве керамических изделий. Рассмотрены преимущества и недостатки, возможности 3D-печати. Создание керамических трехмерных изделий – это пока малораспространенная область аддитивных технологий, требующая исследований. Производство керамических изделий, превосходящие другие материалы по высокотемпературной прочности, твердости, химической и термической стойкости имеют высокий потенциал для использования аддитивных технологий. Проанализированы типы строительных 3D-принтеров и сырья для них. Приведены результаты исследования свойств глинистого сырья Санниковского, Намцырского и Кангаласского месторождений Республики Саха (Якутия).

Additive technologies that allow creating volume objects of different complexity are becoming popular in different industries. There is an increase in the scale of introduction of 3D printing technologies in the construction industry, including in the production of ceramic products. With the help of modern additive technologies, different models, products and designs are created. They can be complex and can be made from different materials. Experts are wondering what the future holds for additive technologies in construction, as well as in ceramic production, as these technologies can save resources, reduce the time of the technological process and form complex shapes. The article presents an analytical review of the global application of additive technologies in construction, as well as in the manufacture of ceramic products. The advantages and disadvantages, the possibilities of 3D printing are considered. The creation of ceramic three-dimensional products is still a rare area of additive technologies that requires research. The production of ceramic products, superior to other materials in terms of high temperature strength, hardness, chemical and thermal resistance, has a high potential for the use of additive technologies. The types of construction 3D printers and raw materials for them are analyzed. The results of a study of the properties of clay raw materials of the Sannikovsky, Namtsyrsky and Kangalassky deposits of the Republic of Sakha (Yakutia) are presented.

 аддитивные технологии 3D – печать глинистое сырье глинистые минералы гранулометрический состав. Additive technology 3D printing clay raw materials clay minerals particle size distribution

Глазунов В.С., Черепанова М.В. Применение аддитивных технологий в производстве керамических изделий // Вестник ПНИПУ. 2018. №4. С. 174-186. Glazunov V.S., Cherepanova M.V. The use of additive technologies in the manufacture of ceramic products [Primenenie additivnyh tekhnologij v proizvodstve keramicheskih izdelij]. Bulletin of PNIPU. 2018. No. 4. Pp. 174-186. (rus) Крахматова В.Ю., Захаров А.И. Формирование массы аддитивного производства керамических изделий // Успехи в химии и химической технологии. 2016. № 7. С. 53-54. Krahmatova V.YU., Zaharov A.I. The formation of the mass of the additive production of ceramic products [Formirovanie massy additivnogo proizvodstva keramicheskih izdelij]. Advances in Chemistry and Chemical Technology. 2016. No. 7. Pp. 53-54. (rus) Максимов Н.М. Аддитивные технологии в строительстве: оборудование и материалы// Аддитивные технологии. 2017. №4. С. 54-62. Maksimov N.M. Additive technologies in construction: equipment and materials [Additivnye tekhnologii v stroitel'stve: oborudovanie i materialy]. Additive Manufacturing. 2017. No. 4. Pp. 54-62. (rus) Лесовик В.С., Елистраткин М.Ю., Глаголев Е.С., Шаталова С.В., Стариков М.С. Формирование свойств композиций для строительной печати // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. №10. С. 6-13. DOI: 10.12737/article_59cd0c57ede8c1.83340178. Lesovik V.S., Elistratkin M.YU., Glagolev E.S., SHatalova S.V., Starikov M.S. Formation of properties of compositions for building printing [Formirovanie svojstv kompozicij dlya stroitel'noj pechati]. Bulletin BGTU named after V.G. Shukhov. 2017. No. 10. Pp. 6-13. doi: 10.12737/article_59cd0c57ede8c1.83340178. (rus) Елистраткин М.Ю., Лесовик В.С., Алфимова Н.И., Глаголев Е.С. О развитии технологий строительной печати // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. №5. С. 11-16. DOI: 10.12737/article-_5af5a727274397.04099320. Elistratkin M.YU., Lesovik V.S., Alfimova N.I., Glagolev E.S. On the development of building printing technologies [O razvitii tekhnologij stroitel'noj pechati]. Bulletin BGTU named after V.G. Shukhov. 2018. No. 5. Pp. 11-16. doi: 10.12737/article¬_5af5a727274397.04099320. (rus) Борисов Н.Н., Кочнев Н.Н. Объяснительная записка к обзорной карте месторождений строительных материалов Якутской АССР масштаба 1:2500000. В 2-х томах. Том I. М.: Союзгеолфонд, 1988. 421 с. Borisov N.N., Kochnev N.N. Explanatory note to the overview map of deposits of building materials of the Yakut Autonomous Soviet Socialist Republic on a scale of 1: 2500000 [Ob"yasnitel'naya zapiska k obzornoj karte mestorozhdenij stroitel'nyh materialov Yakutskoj ASSR masshtaba 1:2500000]. 1988. Vol. 1. 421 p. (rus) Промахов В.В.. Жуков И.А., Ворожцов С.А. Аддитивный способ формования изделий из порошков тугоплавких соединений // Ползуновский вестник. 2016. Т.1. №4. С. 59-63. Promahov V.V., Zhukov I.A., Vorozhcov S.A. The additive method of molding products from powders of refractory compounds [Additivnyj sposob formovaniya izdelij iz poroshkov tugoplavkih soedinenij] Polzunovskij bulletin. 2016. Vol.1. No. 4. Pp. 59-63. (rus) Eckel Z.C., Zhou C., Martin J.H., Jacobsen A.J., Carter W.B., Schaedler T.A., Additivemanufacturing of polymer-derived ceramics// Science. 2016. Vol. 351, Issue 6268. Pp. 58-62. DOI: 10.1126/science.aad2688. Eckel Z.C., Zhou C., Martin J.H., Jacobsen A.J., Carter W.B., Schaedler T.A., Additivemanufacturing of polymer-derived ceramics. Science. 2016. Vol. 351. Issue. 6268. Pp. 58-62. doi: 10.1126/science.aad2688. Zak C. Eckel, Chaoyin Zhou, John H. Martin, Alan J. Jacobsen, William B. Carter and Tobias A. Schaedle. Additive manufacturing of polymer-derived ceramics // Science. 2016ю Vol. 351, Issue 6268. Pp. 58-62. Zak C. Eckel, Chaoyin Zhou, John H. Martin, Alan J. Jacobsen, William B. Carter and Tobias A. Schaedle. Additive manufacturing of polymer-derived ceramics. Science. 2016: Vol. 351. Issue. 6268. Pp. 58-62. Faes M., Ferraris E., Vleugels J., Vogeler F. Extrusion-based additive manufacturing of ZrO2 using photoinitiated polymerization // CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. 2016. No. 14. Pp. 28-34. Faes M., Ferraris E., Vleugels J., Vogeler F. Extrusion-based additive manufacturing of ZrO2 using photoinitiated polymerization. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. 2016. No. 14. Pp. 28-34. Sardarian M., Mirzaee O., Habibolahzaden A. Numerical simulation and experimental investigation on jetting phenomenon in low pressure injection molding (LPIM) of alumina // Journal of Materials Processing Technology. 2017. Vol. 243. Pp. 374-380. Sardarian M., Mirzaee O., Habibolahzaden A. Numerical simulation and experimental investigation on jetting phenomenon in low pressure injection molding (LPIM) of alumina. Journal of Materials Processing Technology. 2017. Vol. 243. Pp. 374-380. Gonzalez J.A., Lin Y., Mireles J., Wicker R.B. Characterization of ceramic components fabricated using binder jetting additive manufacturing technology // Original Research Article Ceramics International. 2016. Vol. 42, Issue 9. Pp. 10559-10564. Gonzalez J.A., Lin Y., Mireles J., Wicker R.B. Characterization of ceramic components fabricated using binder jetting additive manufacturing technology. Original Research Article Ceramics International. 2016. Vol. 42. Issue. 9. Pp. 10559-10564. Zocca A., Colombo P., Gomes C.M. Additive Manufacturing of Ceramics // Potentialities, and Opportunities. 2015. No. 9. Pp. 637-643. Zocca A., Colombo P., Gomes C.M. Additive Manufacturing of Ceramics. Potentialities, and Opportunities. 2015. No. 9. Pp. 637-643. Yoo J., Cima M.J., Khanuja S. Structural ceramic components by 3D printing // Solid FreeForm Fabr. Symp. 1995. Pp. 479-488. Yoo J., Cima M.J., Khanuja S. Structural ceramic components by 3D printing. Solid FreeForm Fabr. Symp. 1995. Pp. 479-488. Offering Automated Construction of Various Types of Structures [Электронный ресурс]. URL: http://contourcrafting.com/building-construction/ (Дата обращения: 16.09.2019). Offering Automated Construction of Various Types of Structures. URL: http://contourcrafting.com/building-construction/ (date of treatment: 16.09.2019). Объём российского рынка аддитивных технологий в 2018 году может превысить 6 млрд рублей [Электронный ресурс]. URL: https://www.3dpulse.ru/news/analitika/obyom-rossiiskogo-rynka-additivnyh-tehnologii-v-2018-godu-mozhet-prevysit-6-mlrd-rublei/ (Дата обращения: 15.10.2019) The volume of the Russian additive technology market in 2018 may exceed 6 billion rubles. URL: https://www.3dpulse.ru/news/analitika/obyom-rossiiskogo-rynka-additivnyh-tehnologii-v-2018-godu-mozhet-prevysit-6-mlrd-rublei/ (date of treatment: 15.10.2019) Первый в Европе жилой дом, напечатанный на 3D-принтере, представили в Ярославле [Электронный ресурс]. URL: https://specavia.pro/articls/pervyj-v-evrope-zhiloj-dom-napechatannyj-na-3d-printere-predstavili-v-yaroslavle/ (Дата обращения: 11.09.2019). The first 3D-printed residential building in Europe presented in Yaroslavl. URL: https://specavia.pro/articls/pervyj-v-evrope-zhiloj-dom-napechatannyj-na-3d-printere-predstavili-v-yaroslavle/ (date of treatment: 11.09.2019). Аддитивное производство (АП) Additive Manufacturing (AM) [Электронный ресурс]. URL: http://www.tadviser.ru/index.php/(Additive_Manufacturing) (Дата обращения: 15.10.2019). Additive Manufacturing (AM). URL: http://www.tadviser.ru/index.php/(Additive_Manufacturing) (date of treatment: 15.10.2019). Аддитивные технологии для печати керамики [Электронный ресурс]. URL: http://integral-russia.ru/2016/12/30/additivnye-tehnologii-dlya-pechati-keramiki/ (Дата обращения: 17.10.2019). Additive technology for ceramic printing. URL: http://integral-russia.ru/2016/12/30/additivnye-tehnologii-dlya-pechati-keramiki/ (date of treatment: 17.10.2019). Аддитивные технологии в строительстве [Электронный ресурс]. URL: https://3d-expo.ru/ru/article/additivnie-tehnologii-v-stroitelstve-75947 (Дата обращения: 17.10.2019). Additive technologies in construction. URL: https://3d-expo.ru/ru/article/additivnie-tehnologii-v-stroitelstve-75947 (date of treatment: 17.10.2019).