پرینتر سه بعدی در ساختمان سازی

فناوری پرینت سه بعدی یا تولید افزودنی در چند سال گذشته پیشرفت چشمگیری در صنایع مختلف از ساخت و تولید تا پزشکی داشته است. صنعت ساخت و ساز یکی از صنایعی می باشد که از این تکنولوژی تأثیر گرفته است.

فهرست محتوای مقاله

پرینتر سه بعدی در ساختمان سازی

در کنفرانس و جشنواره های جنوب غربی، فناوری ساخت و ساز ICON و غیر انتفاعی New Story از یک خانه پرینت سه بعدی شده به مبلغ ۱۰۰۰۰ دلار و با استفاده از پرینتر سه بعدی Vulcan ICON دلار رونمایی کردند. آنها ادعا می کنند این نخستین خانه مجاز و کد سازگار در ایالات متحده است که با استفاده از پرینتر سه بعدی ساخته شده است.

پرینتر سه بعدی Vulcan ICON می تواند طی ۱۲ الی ۲۴ ساعت یک خانه به متراژ ۶۵۰ فوت مربعی (۶۴ متر مربع) را با استفاده از یک مخلوط بتن لایه های دیوار به صورت لایه ای چاپ کند. پنجره ها، سقف، درب، لوله کشی و برق کشی پس از اتمام چاپ تکمیل می شوند.

مدل آنها در SXSW معرفی شده است به عنوان یک دفتر کار استفاده می شود. آنها امیدوار هستند پس از توسعه و تست مواد هزینه های تولید را به حدود ۴۰۰۰ دلار و احتمالا زمان ساخت را به شش ساعت کاهش دهند. به عنوان بخشی از مشارکت این دو گروه، آنها قصد دارند در سال آینده ۱۰۰ خانه در السالوادور با هدف ارائه راه حل های مسکن به جوامع توسعه نیافته در سرتاسر جهان ایجاد کنند.

استفاده از پرینتر سه بعدی در صنعت ساخت و ساز

ICON یکی از شرکت های استارت آپ جدید می باشد که از تأسیس آن چند سالی بیشتر نمی گذرد و امیدوارند که بتوانند ساختمان های پرینت سه بعدی را واقعیت ببخشند. شرکت هایی مانند Apis Cor، Technology Branch، CyBe، Cazza، XtreeE و ۳D Printhuset از دیگر شرکت هایی هستند که در این زمینه فعالیت می کنند.

استفاده از پرینتر سه بعدی در صنعت ساخت و ساز هنوز یک تکنولوژی نوپا می باشد. بسیاری از ساختمان های تولید شده با پرینتر سه بعدی برای نشان دادن پایداری این تکنولوژی مورد استفاده قرار گرفته اند. در حال حاضر تنها تعداد انگشت شماری از ساختمان های پرینت سه بعدی شده برای استفاده روزانه یا اشغال ساخته شده اند. شرکت Winsun در چین تعدادی از ایستگاه های اتوبوس و سرویس های بهداشتی عمومی را با پرینتر سه بعدی ساخته است. همچنین یک ساختمان اداری در دبی و یک محل اقامت در روسیه به این روش ساخته شده اند.

۳D Printhuset سال گذشته Building on Demand (BOD)، که یک دفتر هتل در کپنهاگ می باشد را تکمیل کرد. این دفتر به منظور تطابق با قوانین ساخت اتحادیه اروپا ایجاد شده است. مخلوط بتن شامل کاشی های بازیافتی و شن و ماسه است تا مواد را با محیط زیست سازگار تر سازند.

پرینتر سه بعدی و چالش های پیش رو

دو چالش عمده در بهبود پرینتر سه بعدی ساخت و ساز مواد و دستگاه مورد استفاده است. صرف نظر از اینکه چاپ در محل و یا خارج از محل انجام شود چاپگر سه بعدی ساخت و ساز باید قادر به تزریق مداوم و یکنواخت هر لایه از ماده باشد. چاپگرهای سبک Gantry و ماشین های چند محوره، دو روش محبوب برای ایجاد چاپگرهای سه بعدی در صنعت ساخت و ساز هستند. برای ساخت و ساز در محل، سازه باید پس از تکمیل چاپ و بدون هیچ گونه آسیب به سازه نصب شود.

دومین مهممترین چالش به دست آوردن فرمول مخلوط مناسب برای مواد چاپ می باشد. مواد، که در اغلب موارد برخی از انواع مخلوط های بتنی هستند باید به منظور پشتیبانی و تحمل وزن هر یک از لایه های بعدی به اندازه کافی مقاوم بوده و و یا با سرعت کافی خشک شوند.

توسعه دهندگان ساختمان های چاپ شده باید اطمینان حاصل کنند که مواد انتخابی مناسب شرایط آب و هوایی و شرایطی که ساختمان ها در آن چاپ می شوند، باشند. مسئله دوام، مقیاس پذیری و طول عمر ساختمان از دیگر مواردی به شمار می روند که هنگام انتخاب مواد و دستگاه باید مد نظر قرار گیرند.

شورای بین المللی کدگذاری (ICC) یکی از سازمان های شرکت کننده با همکاری با America Makes و Additive Manufacturing Standardization Collaborative (ANSI) در حال ایجاد یک نقشه راه برای استانداردها و مشخصات برای استفاده پرینتر سه بعدی در طیف وسیعی از صنایع از جمله ساخت و ساز هستند. امیدواریم این امر منجر به تصویب کدهای مخصوص ساختمان های چاپی سه بعدی توسط ICC شود.

مزایای ساختمان های سه بعدی چاپ شده

بعضی از مزایا ی اصلی استفاده از پرینت سه بعدی در صنعت ساختمان سازی کاهش زمان و هزینه های ساخت نسبت به روش های ساخت سنتی است. همچنین ایجاد ضایعات کمتر نسبت به روش های ساخت و ساز متعارف از دیگر مزیت های استفاده از این روش می باشد. استفاده از پلاستیک های زیستی یا بتن ساخته شده با مواد بازیافتی می تواند مصالح ساختمانی را سازگار با محیط زیست سازد.

یکی دیگر از مزایای پرینت سه بعدی، امکانات بی پایان آن برای طراحی و نمای ساختمان می باشد. طراحی معماری با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی تنها توسط تخیل خود معماران محدود می شود.

هزینه های کم می تواند یک مزیت مهم برای توسعه دهندگان مسکن مقرون به صرفه باشد. حتی تحقیقاتی برای استفاده از پرینتر سه بعدی ساخت و ساز برای اکتشافات فضایی انجام شده است که در آن با استفاده از مواد محلی ساختارها در ماه و مریخ ساخته می شوند.

با توجه به تمام پیشرفت های انجام شده در زمینه پرینت سه بعدی ساخت و ساز به نظر می رسد که در آینده ای نزدیک این فناوری به عنوان یک روش قابل اعتماد و قابل فروش شناخته شود.

منبع:https://www.constructconnect.com/

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.