3D-tulostamisen tämänhetkiset sovellutukset ja tulevaisuuden mahdollisuudet osana rakennustuotantoa
Mättö, Ari (2020)
Mättö, Ari
2020
Rakennustekniikan DI-tutkinto-ohjelma - Degree Programme in Civil Engineering, MSc (Tech)
Rakennetun ympäristön tiedekunta - Faculty of Built Environment
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2020-05-13
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202004253755
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202004253755
Tiivistelmä
3D-tulostaminen on siirtymässä teoriasta käytäntöön myös rakentamisen tuotantomenetelmissä. Lisäävien tuotantotapojen kehitystyössä on käynnissä viime vuosikymmenellä alkanut noususuhdanne, jonka ansiosta tutkimustyötä aihealueen piirissä tehdään laajasti lähes kaikilla teollisuuden aloilla. Rakentaminen kulkee hieman jäljessä tästä trendistä, mutta myös rakennusalalle ollaan saamassa erilaisia 3D-tulostamiseen perustuvia tuotantomenetelmiä.
Tässä tutkimuksessa keskitytään pääasiassa kantavien rakenteiden 3D-tulostamisen tutkimiseen. Tavoitteena on luoda yleiskuva siitä, miten 3D-tulostamista sovelletaan kantavien rakenteiden tuotantoon nykyään ja mitkä ovat sen mahdollisuudet tulevaisuudessa. Tutkimuksessa 3D-tulostusmenetelmiä vertaillaan perinteiseen rakentamiseen sekä pohditaan alan kehityksen mahdollisia vaikutuksia tulevaisuuden rakentamiseen ja rakennesuunnitteluun. Tutkimusmetodina käytetään kvalitatiivista kirjallisuustutkimusta.
Tutkimus osoittaa, että 3D-tulostaminen sisältää erittäin paljon potentiaalia tehokkaampien ja ympäristöystävällisempien rakennustuotantomenetelmien kehittämiseksi. Moniin 3D-tulostusmenetelmiin liittyy vielä merkittäviä haasteita, mutta jo nykyisillä menetelmillä pystytään tulostamaan suuria rakennuksia työmaaolosuhteissa. On hyvin todennäköistä, että kehitystyö alalla jatkuu edelleen vahvana tällä vuosikymmenellä. Tulostusmateriaalien ja -teknologioiden kehittyessä on vain ajan kysymys, koska 3D-tulostaminen vakiintuu elimelliseksi osaksi rakentamisen tuotantoketjua. 3D printing is on the verge of moving from theory to practice in construction production. The development of additive manufacturing methods is undergoing an upswing that has begun in the last decade, thanks to which research work into the subject is carried out extensively throughout all diciplins of industry. Construction is lagging slightly behind this trend, but slowly and surely gaining a variety of production methods based on 3D printing.
This study focuses mainly on 3D printing of load-bearing structures. The aim is to create an overview of how 3D printing is applied to the production of load-bearing structures today and what its possibilities are in the future. The study compares 3D printing methods with traditional construction and considers the possible effects of 3D printing industry developments on future construction and structural design. Qualitative literature research is used as the research method.
Research shows that 3D printing has a great deal of potential for developing more efficient and environmentally friendly construction production methods. Many 3D printing methods still present significant challenges, but already with current methods it is possible to print large buildings in building site conditions. It is very likely that development work in the sector will continue to be strong this decade. With the development of printing materials and technologies, it is only a matter of time before 3D printing becomes an integral part of the construction production chain.
Tässä tutkimuksessa keskitytään pääasiassa kantavien rakenteiden 3D-tulostamisen tutkimiseen. Tavoitteena on luoda yleiskuva siitä, miten 3D-tulostamista sovelletaan kantavien rakenteiden tuotantoon nykyään ja mitkä ovat sen mahdollisuudet tulevaisuudessa. Tutkimuksessa 3D-tulostusmenetelmiä vertaillaan perinteiseen rakentamiseen sekä pohditaan alan kehityksen mahdollisia vaikutuksia tulevaisuuden rakentamiseen ja rakennesuunnitteluun. Tutkimusmetodina käytetään kvalitatiivista kirjallisuustutkimusta.
Tutkimus osoittaa, että 3D-tulostaminen sisältää erittäin paljon potentiaalia tehokkaampien ja ympäristöystävällisempien rakennustuotantomenetelmien kehittämiseksi. Moniin 3D-tulostusmenetelmiin liittyy vielä merkittäviä haasteita, mutta jo nykyisillä menetelmillä pystytään tulostamaan suuria rakennuksia työmaaolosuhteissa. On hyvin todennäköistä, että kehitystyö alalla jatkuu edelleen vahvana tällä vuosikymmenellä. Tulostusmateriaalien ja -teknologioiden kehittyessä on vain ajan kysymys, koska 3D-tulostaminen vakiintuu elimelliseksi osaksi rakentamisen tuotantoketjua.
This study focuses mainly on 3D printing of load-bearing structures. The aim is to create an overview of how 3D printing is applied to the production of load-bearing structures today and what its possibilities are in the future. The study compares 3D printing methods with traditional construction and considers the possible effects of 3D printing industry developments on future construction and structural design. Qualitative literature research is used as the research method.
Research shows that 3D printing has a great deal of potential for developing more efficient and environmentally friendly construction production methods. Many 3D printing methods still present significant challenges, but already with current methods it is possible to print large buildings in building site conditions. It is very likely that development work in the sector will continue to be strong this decade. With the development of printing materials and technologies, it is only a matter of time before 3D printing becomes an integral part of the construction production chain.