Гараж своими руками из подручных материалов: из чего и как построить сборные, недорогие и открытые постройки на участке, простое строительство из подручных материалов, фото

Содержание

из чего и как построить сборные, недорогие и открытые постройки на участке, простое строительство из подручных материалов, фото

Для владельцев личного автотранспорта нужно построить гараж на даче. Эта постройка может использоваться в качестве кладовой и мастерской.

Вариант обустройства гаражного помещения хозяин выбирает в зависимости от своих нужд.

Содержание
  • Гараж на дачу: требования
  • Виды
  • Подручные материалы и начало строительства
  • Полезное видео

Гараж на дачу: требования

Строительство недорогого гаража для дачи следует начинать с получения официального разрешения.

Выдача этого документа регламентируется Градостроительным Кодексом (Ст.51). Когда сооружение строят на участке земли, который принадлежит физическому лицу, на участке, что не связано с предпринимательской деятельностью, разрешение не требуется. Этот документ необходим, если требуется возвести капитальный гараж с фундаментом.

Требования к постройке гаража на дачном участке зависят от ее базового функционала, стоимости проекта и надежности строения.

Перед тем, как построить гараж на даче нужно разобраться со всеми нюансами возведения.

  1. Надежность сооружения. Если вы собираетесь жить на даче круглый год, то необходима капитальная постройка. Когда владелец участка приезжает только в теплое время года, оптимальный вариант – сооружение недорогого гаража на даче из профнастила.
  2. Стоимость. Металлоконструкция с небольшим фундаментом и доставкой стоит 1000 долларов. Строительство капитального гаража займет больше времени. Его стоимость значительно дороже, на нее влияют различные факторы такие, как выбор строительных материалов и их доставка. Владелец участка может строить сам или нанять бригаду рабочих.
  3. Обустройство интерьера. Если помещение не будет использоваться как мастерская, тогда проводить коммуникации не требуется. Для садового инвентаря достаточно сделать стеллаж своими руками. Не понадобится делать смотровую яму, которой требуется качественная гидроизоляция.

ВАЖНО! Когда дача предназначена для отдыха летом и выращивания цветов, фруктов и овощей, тогда оптимальным считается бюджетное решение: на строительство гаража для дачи уйдет минимум денежных средств.

Как выглядят гаражи на даче — фото ниже:

Как видите на фото, гараж для дачи сделать совсем не сложно. Нужно немножко фантазии и подручных средств.

Виды

Хозяин земельного участка может отдать предпочтение любому варианту обустройства дачного гаража:

  • отдельно построенному;
  • встроенному;
  • гаражу-пристройке.

Для сооружения, построенного отдельно, требуется много места. В этом случае лучше всего строить его возле забора, чтобы не делать дополнительно подъездную дорогу. Если нет такой возможности, то гараж ставят недалеко от хозяйственных построек.

Среди преимуществ следует отметить, что в жилые помещения не попадают выхлопные газы и не слышно шума двигателя. Минус – нецелесообразность прокладки отопительной системы по причине больших потерь тепла.

Гараж, встроенный в цоколь дома, отличается компактностью и удобством. Хозяин существенно экономит на стройматериалах: не требуется возводить стены или строить потолок. Дополнительно отапливать гаражное помещение не требуется. При обустройстве можно столкнуться с двумя проблемами:

  • выполнение качественной гидроизоляции;
  • дополнительная установка отдельной вентиляционной системы.

У практичного гаража-пристройки есть свои достоинства:

  1. Пристроенный гараж смотрится как часть общей композиции с основным жилым строением: наружная отделка сооружений выполняется в одном стиле.
  2. Снижаются затраты на подведение коммуникаций.
  3. Конструкцию не затопят осадки или талые воды.

Лучше пристраивать гараж с северной стороны, что позволит максимально отдалиться от жилых помещений. Пол делают из бетона, а над уровнем земли он поднимается на 10-30 см.

Самый простой гараж на даче – это навес. Он позволяет защитить машину от длительного воздействия ультрафиолета и атмосферных осадков. Чтобы его сделать, потребуется меньше средств, чем для строительства помещения. В строительных магазинах реализуются готовые переносные конструкции, напоминающие шатер.

Подручные материалы и начало строительства

Каркасная деревянная конструкция, б/у шлакоблок или кирпич позволяют удешевить строительство гаража из подручных материалов. При использовании стройматериалов, бывших в употреблении, нужна дополнительно внешняя и внутренняя отделка. Односкатная крыша для гаража из профлистов – экономичный вариант обустройства кровли.

Недорого гараж на дачу можно построить из бруса, которому не нужна подгонка или сушка. Материал обработан огнебиозащитными пропитками. Брусья обладают отличными теплоизоляционными свойствами.

Современный материал – поликарбонат идеально подходит для строительства открытого гаража на даче. Мастер может легко сделать навес своими руками. Сборную конструкцию делают с помощью электродрели и шуруповерта. А для изготовления сварного навеса требуется сварочный аппарат.

Каркасный тентовый гараж на дачном участке отличается следующими неоспоримыми преимуществами:

  • мобильностью;
  • низкой стоимостью;
  • легкой установкой;
  • привлекательным дизайном.

Конструкция быстро монтируется и демонтируется.

Для сборки металлического гаража из готового заводского комплекта понадобится помощь сварщика. Сборные гаражи для дачи необходимо дополнительно утеплять, чтобы пользоваться им зимой.

Сборный гараж на дачном участке — фото:

Строительство гаража на даче начинается с разработки проекта. После этого требуется сделать разбивку на участке. Нужно отметить углы будущего строения и можно приступать к земляным работам.

ВНИМАНИЕ! На глубину вырытой траншеи влияет степень промерзания грунта.

После того, как Вы определились из чего построить гараж на даче, нужно подумать о фундаменте.

Бутобетонный ленточный фундамент – оптимальный вариант, позволяющий сократить расходы цемента. Для приготовления раствора нужен песок и вода.

Гараж для дачи сегодня можно построить или купить готовый. Хозяин сам решает, какой вариант его устраивает больше. Необязательно делать шикарный дизайн гаража, если семья приезжает на дачу только на выходные.

Полезное видео

Посмотрите, как выглядит один из вариантов строительства гаража на даче:

узнайте из чего и как его строить

Для любого автовладельца, гараж является не только местом, где его «железный конь» может безопасно храниться, но и тем уголком, где есть возможность отвлечься от домашних забот. Строя гараж своими руками, вы делаете надёжное и функциональное хранилище для личного транспорта с учётом всех своих желаний и требований, и значительно экономите средства на строительстве. Сегодня на рынке представлено огромное количество стройматериалов из которых можно сделать замечательный гараж. Однако, прежде чем ехать закупаться, нужно определиться с типом и конструкцией гаража. В этой статье вы узнаете об основных особенностях строительства гаражей, а также используемых современных материалах. Мы подобрали для вас интересные варианты гаражей разных конструкций, фото которых представлены внутри статьи.

Из чего строить гараж своими руками

Если вы решили построить гараж своими руками, то сразу стоит определиться с его назначением, так как именно этот параметр влияет на габариты и на материалы, используемые для строительства. Если у вас имеется легковой автомобиль, и вы не планируете производить собственноручный его ремонт, то достаточно будет стандартного гаража размерами 3 х 5,5 метра. В обратном же случае, стоит предусмотреть дополнительное место под смотровую яму, верстак и пару небольших станков.

Что касается материала для строительства, то тут могут возникнуть вопросы с правильным выбором. Давайте разберёмся в особенностях популярных материалов для постройки гаража.

Виды популярных материалов для строительства гаража

Гараж из кирпича

Кирпич является традиционным материалом для строительства гаражей, поскольку весьма долговечен, не боится огня и вредителей. Именно поэтому, при соблюдении технологии кладки, ваш кирпичный гараж простоит несколько десятилетий. К недостаткам гаража такого типа можно отнести сложность в постройке. На строительном рынке представлен огромный ассортимент современного кирпича, поэтому не составит труда подобрать материал в соответствии с финансовыми возможностями.

Гараж из пеноблоков

Пеноблоки обладают рядом положительных качеств, в числе которых небольшой вес, высокая прочность и хорошая теплоизоляция, вследствие чего, их часто выбирают как альтернативу традиционному кирпичу. Благодаря большим размерам, чем у кирпича, процедура строительства гаража из пеноблоков своими руками не займёт много времени. Однако, поскольку пеноблоки являются пористым материалом, то они хорошо впитывают влагу. Поэтому, во избежание появления влаги внутри гаража, их нужно обязательно защищать влагостойкой штукатуркой или иными материалами.

Каркасный гараж своими руками

Каркасный деревянный гараж, построенный своими руками, будет иметь небольшой вес, легко собирается и разбирается, а также обойдётся относительно недорого. К недостаткам гаража из дерева можно отнести повышенную пожароопасность, а также подверженность воздействию влаги и паразитов. Однако, все эти недостатки легко устранимы, если материал периодически обрабатывать специальными пропитками. В итоге, благодаря простоте работы с материалом, а также использованию каркасной технологии, деревянный гараж своими руками можно возвести за небольшое время.

Металлический гараж

Ещё одним популярным материалом для строительства гаражей является металл, поскольку требует минимального ухода. Строится такой гараж, так же, как и деревянный, по каркасной технологии, где сам каркас выполняется из металлического уголка, на который навариваются листы металла. Такой гараж получится весьма тяжёлым. Поэтому для него обязательно нужен бетонный фундамент.

Альтернативой тяжёлым металлическим листам может стать металлопрофиль или сендвич-панели. Эти материалы весьма популярны, и имеет большое количество цветов. Для возведения лёгких металлических гаражей своими руками, фото которых представлено ниже, не требуется навык работы со сварочным аппаратом, поскольку монтаж выполняется на каркасе из П-образного профиля с помощью специальных саморезов.

Основные этапы строительства гаража для автомобиля

Создание проекта гаража

Если вы задумались, как сделать гараж своими руками, не забыв учесть в процессе строительства какие-либо важные детали, то обязательно сделайте проект гаража. Такой подход позволит чётко рассчитать количество необходимых материалов и выполнять работу, зная точные размеры.

Выбор фундамента

Фундамент – это обязательное условие для любого гаража. В зависимости от используемого материала, а соответственно и общего веса постройки, он выполняется символическим для лёгких конструкций или монолитным для кирпичных построек.

Разметка на местности

После того, как создан проект гаража и выбран тип фундамента под ваш будущий гараж, стоит приступать к разметке участка под фундамент. По периметру будущего гаража в землю вбивают деревянные колышки, на которые потом натягивают яркую капроновую нить. Если вы планируете самостоятельно ремонтировать авто, то можно сразу разметить и смотровую яму в гараже своими руками, поставив колышки на нужном расстоянии.

Земляные работы

Когда разметка полностью выполнена, производится копка траншеи для фундамента, а также смотровой ямы. В выкопанную траншею укладывается сварная конструкция из арматуры и заливается бетоном, а смотровая яма в гараже своими руками обкладывается изнутри кирпичом.

Возведение стен в гараже

Если в качестве основного материала для строительства выбран кирпич, то кладка стен выполняется толщиной в один кирпич, предусмотрев проём для будущих ворот. Для защиты от атмосферного воздействия стены оштукатуриваются изнутри и снаружи.

В случае каркасного гаража, скелет постройки выполняется из деревянного бруса или металлического П-образного профиля, который крепится определённым образом. Стены обшиваются досками, деревянными панелями, или металлопрофилем, с помощью саморезов.

Установка гаражных ворот

Ворота являются очень важным элементом, поскольку непосредственным образом отвечают за доступ к автомобилю. Исходя из своих финансовых возможностей, можно купить готовые подъёмные ворота или сэкономить и сделать распашные ворота для гаража своими руками.

Обустройство кровли

Для устройства крыши гаража лучше всего подходит односкатный вариант кровли, поскольку его сделать проще всего. Чтобы сделать односкатную крышу гаража своими руками нужно предварительно уложить стропила из доски 100 х 25 мм и сделать дощатую обрешётку, поверх которой настелить гидроизоляцию. Из кровельных материалов, укладываемых на гидроизоляцию, можно использовать практически любой доступный, от шифера, до металлочерепицы, разница лишь в удобстве монтажа.

Заливка пола в гараже

Чтобы стройку считать оконченной, останется только залить пол в гараже своими руками. Поскольку пол в гараже будет испытывать повышенные нагрузки, к его обустройству нужно отнестись ответственно. Перед тем как заливать пол, земляное основание выравнивается, после чего насыпается 10 см слой песка и тщательно утрамбовывается. Для заливки пола используется бетон марки М200, который заливается толщиной в 10 сантиметров с небольшим уклоном в сторону ворот. Чтобы придать большей прочности бетонному полу в гараже, своими руками, его можно дополнительно армировать, уложив армирующую сетку внутрь заливаемого бетона.

Читайте также: Навесы для автомобилей из поликарбоната — 30 фото

Самоделки для гаража своими руками

У любого владельца автомобиля, который любит обслуживать своё авто собственными руками, в гараже обязательно есть самоделки своими руками для гаража, которые упрощают какие-либо манипуляции или делают нахождение в гараже комфортным. Давайте рассмотрим несколько наиболее удобных самоделок для гаража.

Пластиковые полки из канистр из-под масла

Как сделать удобные полки в гараже своими руками? Достаточно собрать пустые канистры из-под масла, сделать в них отверстия сбоку и разместить на стеллаже.

Ёмкости для мелких болтиков и гаек из банок

Казалось бы, что здесь удивительного – использовать баночки для хранения болтиков. Однако если прикрутить крышки от этих банок к полке снизу, сразу становиться очевидным удобство решения.

Стеллаж для гаража

Стеллаж является обязательным элементом для любого гаража, поскольку позволяет компактно хранить большое количество инструментов и запчастей на небольшом пространстве. Удобный стеллаж из металла или древесины вы можете изготовить самостоятельно за пару часов.

Обрезки труб из ПВХ для хранения инструмента

У вас после ремонта остались обрезки пластиковых труб? Их можно использовать для изготовления удобных органайзеров для отвёрток.

Удобная полка для отвёрток

Для хранения и удобного доступа к отвёрткам, можно самостоятельно изготовить такую полку. Для этого в доске нужно размера просверливаем отверстия.

Настенные крепления для хранения шин

Если в вашем гараже имеется смотровая яма, то запасной комплект покрышек можно хранить в ней, однако, при её отсутствии резина занимает много места в гараже. Для её компактного хранения можно сделать такие настенные крепления.

Надеемся, что в наша статья поможет вам приступить к строительству гаража своими руками. Смело беритесь за дело и реализуйте все свои идеи.

9 бесплатных чертежей гаража своими руками

По

Стейси Фишер

Стейси Фишер

Стейси — писатель и эксперт по халяве с почти двадцатилетним опытом. Она выступала в качестве эксперта на шоу доктора Оз и нескольких радиопередачах, опубликовала сотни статей и стала соавтором книги. Стейси написала о том, как отпраздновать праздники с меньшими затратами, украсить свой дом бесплатными печатными рисунками и подготовила лучшие бесплатные ресурсы для родителей и учителей. Стейси также имеет обширный опыт работы в академических кругах.

Узнайте больше о The Spruce’s Редакционный процесс

Обновлено 08.08.22

Ель / Мишель Беккер

Эти бесплатные планы гаража помогут вам построить место для ваших автомобилей и тонны складских помещений. Построив его самостоятельно, вы сэкономите деньги и будете знать, что у вас есть качественное здание. Эти планы ниже представлены в различных размерах для отдельного гаража на одну или две машины.

Планы включают в себя все необходимое для начала работы: чертежи, инструкции по строительству, фотографии и схемы. Вам просто нужно добавить материалы, инструменты и тяжелую работу. Многие из этих планов также можно использовать для мастерской, сарая, сарая или даже теплицы.

  • 01 от 09

    Как стать специалистом

    План гаража HowToSpecialist предназначен для строительства отдельного гаража размером 12×20 на одну машину.

    Преимущество этого плана гаража в том, что ему очень легко следовать. Материалы перечислены с соответствующими буквами, на которые вы можете ссылаться на диаграмме, а множество изображений на всех этапах показывают вам, что именно нужно делать.

    План гаража включает в себя список материалов, список инструментов, пошаговые инструкции по строительству и схемы.

    Обязательно ознакомьтесь с соответствующими статьями на сайте HowToSpecialist, чтобы узнать, как построить крышу гаража и как отделать гараж.

    План отдельного гаража на одну машину от How To Specialist

  • 02 от 09

    РОНА

    У RONA есть бесплатный план гаража для постройки гаража 16×22. В начале этого плана показаны все инструменты и материалы, которые вам понадобятся для строительства гаража, после чего начинается 14 шагов строительства.

    Некоторые из шагов включают строительство наружных стен и дверных, оконных и гаражных проемов, а также установку обшивки и воздушного барьера, установку стеновых рам и установку гаражных ворот.

    План гаража 16 x 22 фута от RONA

  • 03 от 09

    Сегодняшние планы

    Этот план представляет собой файл PDF из Today’s Plans, в котором показаны схемы и размеры для строительства гаража на две машины, называемого гаражом Berrywood Pole-Frame.

    К этому плану прилагается множество заметок, в которых говорится обо всем, от материалов крыши и сайдинга до конструкции каркаса столбов, окон, дверей и каркаса чердака.

    Berrywood Pole-Frame, Гараж на две машины из сегодняшних планов

  • 04 от 09

    Вестерн Констракшн

    Зачем строить гараж на одного, если можно построить один на двоих? У Western Construction есть план бесплатного гаража на две машины, который называется «План чердачного гаража». Гаражная дверь, окно и входная дверь включены в план. PDF-файл состоит из 12 страниц и включает в себя детали каркаса, детали крепления стен, чертежи фасадов и многое другое.

    На первой странице показано все, что вам нужно для гаража, включая материалы для фундамента, каркаса стен, кровли, сайдинга и отделки.

    План гаража на 2 машины размером 24 х 24 фута от Western Construction

  • 05 от 09

    Сегодняшние планы

    С другим бесплатным планом гаража от Today’s Plans вы можете настроить план, чтобы построить более десятка различных гаражей и мастерских, четыре из которых подробно описаны в бесплатных материалах. Это действительно дает вам возможность найти гараж, который лучше всего соответствует вашим потребностям.

    Этот 30-страничный PDF-файл содержит макеты, списки материалов, строительные ресурсы и планы строительства основного гаража и пристройки. Обязательно прочитайте все это заранее, чтобы знать, чего ожидать.

    Планы гаража и мастерской из садового дуба из сегодняшних планов

  • 06 от 09

    Кад Северо-Запад

    Другой аналогичный план гаража на две машины доступен в Cad Northwest. Он имеет размеры 24×24 и имеет место для чердака высотой 5 футов. Вход на чердак осуществляется с правой стены. Также с правой стороны есть личная дверь и окно шириной 6 футов.

    21-страничный PDF-файл включает не только все чертежи, примечания и размеры для строительства этого гаража, но и полный список материалов на последней странице. Просто соберите то, что вам нужно, и вы готовы взяться за этот проект.

    План гаража на 2 машины размером 24 х 24 фута от Cad Northwest

  • 07 от 09

    Учебники

    У Instructables есть бесплатный план гаража, который проведет вас через весь процесс строительства гаража с нуля, включая подробную информацию о получении разрешений и найме субподрядчиков, если это необходимо. Это действительно отличное чтение для тех, кто никогда раньше не строил гараж. Это действительно излагает весь процесс для вас.

    Этот подробный план включает в себя чертежи, список материалов, цветные фотографии, схемы и множество указаний.

    Как построить гараж с нуля из инструкций

  • 08 от 09

    SDS-CAD

    Этот бесплатный план гаража дает вам указания по строительству отдельного гаража размером 14 x 24 x 8 футов, который включает гаражную дверь, дверь и окно.

    Есть список материалов, план основного этажа, виды фасадов, план фундамента, а также страницы с каркасом и деталями, которые помогут вам построить его.

    Индивидуальный план отдельного гаража из SDS-CAD

  • 09 от 09

    Зиги Калузны / Getty Images

    Этот бесплатный план гаража от BuildEazy предназначен для людей с небольшим бюджетом, поскольку он не включает в себя планы укладки пола. Если вы готовы построить гараж, который можно использовать прямо сейчас, этот план для вас.

    Каждая страница этого плана содержит различные инструкции, например, для стеновых каркасов, распорок и креплений, внешней облицовки и угловых разрезов. Список материалов и список вырезов появляются ближе к концу. На этом пути есть много отличных диаграмм, которые помогут вам добиться успеха в сборке.

    Единый гаражный план Shell Only от BuildEazy

Этот 22-летний парень строит чипсы в гараже своих родителей

Сэм Зелуф сочетает в себе машины 1970-х годов с самодельными конструкциями. Его творения показывают, на что способны мелкие производители кремния.

Сэм Зелуф завершил этот самодельный компьютерный чип с 1200 транзисторами, видимый под увеличительным стеклом, в августе 2021 года. Фото: Сэм Канг

В августе производитель чипов Intel обнародовал новые подробности о своем плане построить «мегафабрику» на территории США, фабрику стоимостью 100 миллиардов долларов, на которой 10 000 рабочих будут производить новое поколение мощных процессоров с миллиардами транзисторов. В том же месяце 22-летний Сэм Зелуф объявил о своей вехе в области полупроводников. Это было сделано в одиночку в гараже его семьи в Нью-Джерси, примерно в 30 милях от того места, где в 1947 году в Bell Labs был изготовлен первый транзистор. Он нарезал кремниевые пластины, нарисовал на них микроскопические узоры с помощью ультрафиолетового света и вручную погрузил их в кислоту, документируя процесс на YouTube и в своем блоге. «Возможно, это излишняя самоуверенность, но у меня менталитет, что другой человек понял это, поэтому я тоже могу, даже если это займет у меня больше времени», — говорит он.

Чип Зелуфа был его вторым. Первую, гораздо меньшую, он сделал в старшей школе в 2018 году; он начал делать отдельные транзисторы за год до этого. Его чипы отстают от процессоров Intel на технологические эпохи, но Зелуф лишь полушутя утверждает, что он добился более быстрого прогресса, чем полупроводниковая индустрия на заре своего существования. Его второй чип содержит в 200 раз больше транзисторов, чем его первый, и темпы роста опережают закон Мура — эмпирическое правило, придуманное одним из основателей Intel, согласно которому количество транзисторов на чипе удваивается примерно каждые два года.

Zeloof теперь надеется соответствовать масштабу революционного чипа Intel 4004 1971 года, первого коммерческого микропроцессора, который имел 2300 транзисторов и использовался в калькуляторах и других бизнес-машинах. В декабре он начал работу над временной схемой, способной выполнять простые сложения.

Зелуф говорит, что упрощение работы с полупроводниками будет способствовать появлению новых идей в области технологий.

Фотография: Sam Kang

За пределами гаража Zeloof пандемия вызвала глобальную нехватку полупроводников, что привело к замедлению поставок продукции от автомобилей до игровых консолей. Это вызвало новый интерес политиков к восстановлению мощностей США по производству собственных компьютерных чипов после десятилетий офшоринга.

Самые популярные

Микросхемы, изготовленные в гараже, не помогут вашей PlayStation, но Зелуф говорит, что его необычное хобби убедило его в том, что общество выиграет от того, что изобретатели станут более доступными для производителей микросхем. без многомиллионных бюджетов. «Этот действительно высокий барьер для входа сделает вас крайне не склонным к риску, а это плохо для инноваций», — говорит Зелуф.

Зелуф начал делать свои собственные чипы в старшей школе в 2016 году. На него произвели впечатление видео на YouTube изобретателя и предпринимателя Джери Эллсуорт, в которых она делала свои собственные транзисторы размером с большой палец, в процессе, который включал шаблоны, вырезанные из виниловых наклеек, и бутылка от пятновыводителя ржавчины. Зелуф решил воспроизвести проект Эллсуорта и сделать следующий шаг, который ему казался логичным: перейти от одиночных транзисторов к интегральным схемам — скачок, который исторически занимал около десяти лет. «Он сделал квантовый скачок дальше», — говорит Эллсворт, ныне генеральный директор стартапа дополненной реальности под названием Tilt Five. «Огромная ценность в том, чтобы напомнить миру, что эти отрасли, которые кажутся настолько недосягаемыми, начинались с чего-то более скромного, и вы можете сделать это сами».

Производство компьютерных микросхем иногда называют самым сложным и точным производственным процессом в мире. Когда Зелуф начал вести блог о своих целях в отношении проекта, некоторые отраслевые эксперты написали ему по электронной почте, что это невозможно. «Причиной для этого была честность, потому что я думал, что это будет забавно», — говорит он. «Я хотел сделать заявление о том, что мы должны быть более осторожными, когда слышим, что что-то невозможно».

Семья Зелуфа поддерживала его, но в то же время была осторожна. Его отец попросил знакомого инженера-полупроводника дать несколько советов по безопасности. «Моей первой реакцией было то, что ты не можешь этого сделать. Это гараж», — говорит Марк Ротман, посвятивший 40 лет разработке микросхем, а сейчас работающий в компании, разрабатывающей технологии для OLED-экранов. Первоначальная реакция Ротмана смягчилась, когда он увидел прогресс Зелуфа. «Он сделал то, что я никогда бы не подумал, что люди могут сделать».

Проект Zeloof включает в себя как историю, так и инженерию. Производство современных микросхем происходит на предприятиях, чьи дорогие системы вентиляции и кондиционирования воздуха удаляют все следы пыли, которая может повредить их оборудованию стоимостью в миллиарды долларов. Зелуф не мог сравниться с этими методами, поэтому он читал патенты и учебники 1960-х и 70-х годов, когда инженеры компаний-первопроходцев, таких как Fairchild Semiconductor, изготавливали микросхемы на обычных верстаках. «Они описывают методы с использованием лезвий X-Acto, ленты и нескольких стаканов, а не «У нас есть эта машина стоимостью 10 миллионов долларов размером с комнату», — говорит Зелуф.

Зелуфу пришлось оснастить свою лабораторию старинным оборудованием. На eBay и других аукционных сайтах он нашел готовую поставку дешевого оборудования 1970-х и 80-х годов, которое когда-то принадлежало закрытым калифорнийским технологическим компаниям. Большая часть оборудования требовала ремонта, но со старыми машинами легче возиться, чем с современными лабораторными. Одной из лучших находок Зелуфа был сломанный электронный микроскоп, который в начале 90-х стоил 250 000 долларов; он купил его за 1000 долларов и отремонтировал. Он использует его для проверки своих чипов на наличие дефектов, а также наноструктур на крыльях бабочки.

Самые популярные

Zeloof чинит устаревшее оборудование, купленное в Интернете, включая электронный микроскоп, для производства чипов.

Фотография: Сэм Канг

Иногда Zeloof приходилось импровизировать. Как и в настоящей фабрике микросхем, он хотел перенести свои микроскопически детализированные проекты на свои устройства, используя процесс, называемый фотолитографией. Он включает в себя покрытие будущего чипа светочувствительным материалом и использование такого устройства, как сверхточный проектор, для прожига шаблона, который будет направлять последующие этапы обработки. Машины для фотолитографии стоят дорого — до 150 миллионов долларов, — поэтому Зелуф сделал свое собственное, прикрутив модифицированный проектор для конференц-зала, купленный на Amazon, к микроскопу. Он проецирует его проекты в крошечном масштабе на кремниевые пластины, которые Зелуф покрывает материалом, чувствительным к ультрафиолетовому излучению.

В 2018 году Зелуф разработал свой первый чип, простой усилитель с шестью транзисторами, во время урока физкультуры после того, как замещающий учитель направил учеников выполнять классную работу. Примерно через 12 часов работы и 66 шагов в гараже он получил Z1. На нем были изображены три танцующих медведя, которые являются символом Grateful Dead и теперь появляются на всех фишках Zeloof в знак благодарности Ротману, фанату группы.

В Z1 использовались транзисторы, которые Зелуф называет «прямо из 1970-х», с характеристиками размером всего 175 микрон, что составляет примерно тоньше. Он включил микросхемы в печатную плату, которая мигает одним светодиодом и гитарной педалью дисторшн.

В конце 2018 года Зелуф начал работать в Университете Карнеги-Меллона, взламывая части гаражного оборудования в своей комнате в общежитии, изучая электротехнику. Хотя он говорит, что соблюдал протоколы безопасности, университет возражал против рентгеновского аппарата в его комнате в общежитии. Во время поездок домой он модернизировал свою установку, готовясь к установке своего второго чипа, Z2. В нем используется транзистор с более быстрым переключением, основанный на пластинах кристаллического кремния, известного как поликремний, который стал доминирующим в 19 веке.70-е годы.

Самое популярное

Zeloof скручивал вручную нарезанные полудюймовые квадраты поликремния, каждый из которых становился отдельным слоем в отдельный чип, на маленьком самодельном поворотном столе за 4000 оборотов. со светочувствительным материалом, необходимым для переноса его рисунка на поверхность. Затем его самодельная фотолитографическая машина сияла на его конструкции: сетка из 12 цепей, по 100 транзисторов в каждой (и танцующий медведь), всего 1200 транзисторов.

Первый чип Zeloof, Z1, был изготовлен в 2018 году, когда он еще учился в старшей школе, и состоит из шести транзисторов.

Фотография: Сэм Канг

Его второй чип, Z2, был закончен в августе 2021 года и имеет 1200 транзисторов.

Фотография: Сэм Канг

Zeloof работает над Z3, чипом, который будет способен складывать 1 + 1, как шаг к полноценному микропроцессору.

Фотография: Sam Kang

Затем каждый чип был протравлен кислотой и прокален в печи при температуре около 1000 градусов Цельсия, чтобы запечь в атомах фосфора, чтобы отрегулировать его проводимость. Еще три раунда под фотолитографической машиной, разделенные этапами, включая время в вакуумной камере, заполненной светящейся фиолетовой плазмой для вытравливания поликремния, завершили каждый чип. Сегодняшние коммерческие фабрики производят микросхемы в целом аналогичным образом, используя последовательность шагов для постепенного добавления и удаления материала в разных частях конструкции. Эти чипы намного сложнее, с миллиардами гораздо меньших транзисторов, тесно связанных друг с другом, и шаги выполняются машинами, а не вручную. Транзисторы на чипах Зелуфа второго поколения были примерно в 10 раз быстрее, чем на его первом, и имели характеристики всего 10 микрон, что немногим больше эритроцита.

В августе Зелуф протестировал Z2, подключив его к квадратному бежевому полупроводниковому анализатору, выпущенному Hewlett Packard примерно за два десятилетия до его рождения. Серия плавно нарастающих кривых ток-напряжение на светящемся зеленом экране сигнализировала об успехе. «На эту кривую было потрясающе смотреть, — говорит Зелуф, — первый признак жизни после того, как вы целый день окунаете этот маленький осколок кристалла в химический стакан».

Как отпраздновать, когда самодельный чип заработал? «Твитни это!» — говорит Зелуф. Его проект получил множество подписчиков в Твиттере и миллионы просмотров на YouTube, а также несколько полезных советов от ветеранов 19-го века.Полупроводниковая промышленность 70-х годов.

Зелуф говорит, что не знает наверняка, чем он хочет заниматься после выпуска этой весной, но он думал о том месте, которое может занять самодельное производство микросхем в современной технологической экосистеме. Во многих отношениях самостоятельные эксперименты никогда не были более эффективными: робототехника и 3D-принтеры легко покупаются, а удобное для хакеров оборудование, такое как микроконтроллер Arduino и Raspberry Pi, хорошо зарекомендовало себя. «Но чипы по-прежнему производятся где-то на большом заводе, — говорит Зелуф. «Был небольшой прогресс в том, чтобы сделать это более доступным».

Эллсворт, чьи самодельные транзисторы вдохновили Zeloof, говорит, что создание высококачественных чипов вручную может принести пользу. «Инструменты, которые у нас есть сегодня, могут сделать это доступным для небольших операций, и я думаю, что для некоторых проблем это имеет большой смысл», — говорит она. Эллсворт говорит, что технология чипов, которую ведущие фабрики считают устаревшей, все еще может быть полезна инженерам.

Zeloof недавно модернизировал свою фотолитографическую машину, чтобы печатать детали размером около 0,3 микрона или 300 нанометров — примерно на уровне производства коммерческих чипов в середине 90-х годов.0 с. Теперь он думает о функциях, которые он мог бы встроить в чип в масштабе исторического Intel 4004. «Я хочу продвинуть гаражный кремний дальше и открыть умы людей для возможности того, что мы можем делать некоторые из этих вещей дома», — говорит он.