یک دهه پیش، تصور می شد كه فناوری چاپ سه بعدی عمدتاً برای ساختن اجزای كوچك و پیچیده مفید است، اما با بزرگتر شدن پرینتر های سه بعدی، امکان چاپ اجسام بسیار بزرگ مانند خانه ها فراهم شد.
در سال 2004، یک پروفسور از دانشگاه کارولینای جنوبی اولین دیوار را با استفاده از پرینتر سه بعدی ساخت. جالب است بدانید که این پروفسور کسی نیست جز بهرخ خوشنویس، دانشمند توانمند ایرانی و مخترع تکنولوژی پرینت سه‌بعدی سازه‌های عمرانی و ساختمانی در فضا، که تاکنون سه جایزه طراحی آینده ناسا را کسب کرده است.
او یک چاپگر سه بعدیFDM که روی یک بازوی رباتیک سوار شده بود را ایجاد کرد که لایه های بتنی را به جای پلاستیک اکسترود می کند تا یک مدل سه بعدی سیمانی ایجاد کند. از آن زمان، این نوآوری به شدت مورد استقبال قرار گرفته شد و اکنون در کمتر از 20 ساعت می توان خانه ای جدید ساخت!
در دهه گذشته، دبی اولین ساختمان با کاربری اداری با فناوری پرینت سه بعدی را در سال 2016 افتتاح کرد. شرکت Apis cor امکان استفاده از چاپ سه بعدی در برنامه های کاربردی واقعی را نشان داد.
روش کار پرینت سه بعدی در ساخت وساز
ریل هایی وجود دارند که آن ها را در اطراف زمین نصب می کنند این ریل ها از یک ساختاربرای هدایت بازوهای الکترونیک برخوردار هستند و دارای حرکتی جلو و عقب هستند به این ترتیب می توانند بتن ها را به صورت لایه لایه برای ساخت مدل مورد نظر به کار ببرند.
مواد و مصالح به کار رفته در پرینت سه بعدی
برای انجام این فرایند از بتن معمولی استفاده نمی کنند زیرا نازل چاپگر را مسدود می کند و به خوبی به لایه های قبلی نمی چسبد و ادامه روند سفت و سخت می شود، بنابراین برای انجام این فرایند باید از بتن زودگیر که دارای خواص تنظیم سریع است استفاده شود. از گل و پلاستیک بازیافتی هم خانه هایی تا کنون ساخته شده است.
معروف ترین کمپانی هایی که به ساخت سازه‌های عمرانی با استفاده از پرینترهای سه بعدی ساختمانی مشغول هستند عبارت اند از:
Apis Cor ، Wasp ، WinSun ، Cazza construction
مزایای استفاده از پرینت سه بعدی در ساخت و ساز
کاهش هزینه های ساخت
ساختمان هایی که با استفاده از فناوری پرینتر سه بعدی ساخته می شوند در مقایسه با ساختمان هایی که به روش های سنتی ساخته شده اند مواد اولیه، هزینه و نیروی کار کمتری را مصرف کرده اند. در پروژه هایی را که با استفاده از این فناوری ساخته می شود می توان تا 80 درصد کاهش هزینه ها را تجربه کرد. همچنین می توان با حذف هزینه های انبار و حمل مصالح به صورت روزانه هزینه های تولید را به میزان زیادی کاهش داد.
کاهش ضایعات ساختمانی
استفاده از پرینترهای سه بعدی می تواند به محیط زیست نیز کمک کند. استفاده از این فناوری نیاز به مصرف انرژی کمتری دارد و می تواند در حدود 30 درصد از ضایعات تولید را که در یک پروژه ی عادی وجود دارد را کاهش دهد. قطعات مورد نیاز در صورت تقاضا چاپ می شوند و هر ماده ای که غیرقابل استفاده می باشد می تواند به سادگی بازیافت شود یا برای ذخیره مورد استفاده قرار گیرد. مخلوط سیمانی که برای استفاده در پرینترهای سه بعدی به کار گرفته می شود معمولا از پلاستیک بازیافت شده و سایر مواد غیرقابل نفوذ تولید می شود.
افزایش اشکال طراحی
پرینترهای سه بعدی قابلیت سفارشی سازی و طراحی اشکالی را دارند که در گذشته از هزینه های بالایی برخوردار بوده یا امکان اجرای آن ها وجود نداشته است.
کاهش زمان ساخت
استفاده از پرینترهای سه بعدی می تواند به میزان زیادی در کاهش زمان ساخت و تکمیل پروژه های ساختمانی موثر باشد. تهیه یک خانه با استفاده از فناوری های سه بعدی باعث می شود یک ساختمان که به شکل عادی نیاز به زمان 6 ماهه برای ساخت دارد در یک ماه و نیم به پایان برسد. این فناوری می تواند برای ساخت ساختمان های اضطراری که باید در کوتاه ترین زمان ممکن انجام بگیرد مفید باشد.
معایب استفاده از پرینت سه بعدی
تاکنون اکثر آزمایشات مربوط به مسکن چاپ سه بعدی، ساختمان های یک تا دو طبقه بوده اند فعلا در حال حاضر، فناوری پرینت سه بعدی قادر به ایجاد یک سازه تمام شده آماده بهربرداری نیست و برای تکمیل سازه، تعبیه بخش تاسیساتی داخل آن، نماکاری و تعبیه در و پنجره و سقف همچنان از روش های استاندارد ساخت و ساز که با دخالت نیروی انسانی انجام می شود، بهره گرفته می شود. اما با همه این با تفاسیر می توانیم درک کنیم که تکنولوژی پرینترهای سه بعدی با پیشرفت روز افزونی که دارد می تواند آینده ساختمان سازی را به کلی دگرگون کند.
امیدواریم مطالعه این مطلب اطلاعات مفید و ارزشمندی را در اختیار شما عزیزان قرار دهد. در صورت تمایل نظرات خود در این زمینه را با ما در میان بگذارید.
منـابع
https://all3dp.com/2/3d-printing-in-construction-what-are-3d-printed-houses-made-of/
https://3dprintingindustry.com/3d-printing-basics-free-beginners-guide#08-applications
نخ های دوک به دنبال تجمیع خدمات طراحی و نمونه سازی مورد نیاز تولیدکنندگان در حوزه فنی مهندسی می باشد.
در این شبکه خدمات دهنده، سرعت کار تیمی و کنترل کیفیت انجام پروژه حرف اول را می زند. زیرا مهمترین دارایی ما، حفظ اعتماد شماست.
