بتن یک مصالح ساختمانی ارزان‌قیمت و به طور طبیعی پایدار است و بعد از آب پرمصرف‌ترین ماده در جهان است. با این حال، ماشین‌های مورد نیاز برای پرینت سه‌بعدی یک ساختمان، بسیار گران‌قیمت هستند و برای آنها باید بین ۱۳۵ هزار تا ۷۵۰ هزار پوند پرداخت کنید که همین امر دلیل اصلی کندی گسترش این تجهیزات در بین شرکت‌های فعال در زمینه صنعت ساختمان است. اما استفاده از چاپگر سه‌بعدی بتنی به جای روش‌های سنتی و دستی مزایای متعددی دارد که از آن جمله می‌توان به سرعت بالاتر، هزینه کمتر، ایمنی بیشتر و افزایش کارآیی آنها اشاره کرد. پرینترهای سه‌بعدی بتن نه تنها کمترین ضایعات و پسماند را دارند، بلکه تعداد کارکنان در محل و همچنین زنجیره تامین را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهند. علاوه بر این، امکان ساخت سازه‌های پیچیده‌تر و انعطاف‌پذیرتری بالاتر با استفاده از این فناوری فراهم می‌شود. بسته به نوع چاپگر سه‌بعدی بتن، طراحی، قابلیت‌ها و روند کار آنها متفاوت است که هرکدام بسته به کاربرد مورد نظر، مزایا و معایب مشخصی دارند. حجم ساخت و ساز، دقت پرینت سه‌بعدی و راندمان یک پرینتر سه‌بعدی بتن، بسته به سیستم، فناوری، سازنده آن و همچنین کاربرد‌های مورد نظر متفاوت خواهد بود.

پرینت سه‌بعدی فضای اداری

از آنجا که این فناوری مبتنی بر اکستروژن است، پرینترهای سه‌بعدی بتن مشابه پرینترهای سه‌بعدی استانداردFDM  عمل می‌کنند. در نتیجه فرآیندهای کاملا مشابهی دارند. در همه آنها ابتدا یک مدل سه‌بعدی دیجیتال با استفاده از یک نرم‌افزار مدل‌سازی سه‌بعدی ایجاد می‌شود. سپس مدل سه‌بعدی در نرم‌‌افزار لایه‌بندی شده و به صورت G-Code ترجمه می‌شود. سپس G-Code، هد چاپگر را که مواد پمپ شده از میکسر سیمان را به صورت لایه لایه تزریق می‌کند تا تشکیل ساختار نهایی هدایت می‌کند.  شرکت‌های Peri و استرابگ اخیرا بزرگ‌ترین فضای اداری اروپا را از طریق فناوری چاپ سه‌بعدی و اولین ساختمان چاپ سه‌بعدی اتریش ایجاد کرده‌اند. استرابگ شرکت ساخت‌وساز اتریشی است که در شهر فیلاخ مستقر بوده، ولی دفتر مرکزی آن، در وین قرار دارد. این شرکت، بزرگ‌ترین شرکت ساختمانی در اتریش است و  یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های ساخت‌وساز اروپا به‌شمار می‌آید. این ساختمان ۱۲۵ متر مربعی طی ۴۵ ساعت در کارخانه آسفالت استرابگ در منطقه هوشلایتن با استفاده از یک ملات خشک به نام Tector Print  که توسط شرکت صنعتی فرانسوی لافارژ عرضه شده بود، چاپ شد. این سازه با استفاده از چاپگر گانتری (جرثقیلی دروازه‌ای) BOD۲  ساخت شرکت دانمارکی Cobod  ایجاد شد. هد چاپگر این دستگاه در سه محور حرکت می‌کند و روی یک قاب فلزی ثابت نصب شده، بنابراین چاپگر می‌تواند به هر موقعیتی در ساختار سازه حرکت کند و فقط یک بار نیاز به کالیبره شدن دارد.  برتولد کرن، مدیر اجرایی شرکت لافارژ اتریش، می‌گوید: ساختمان‌های چاپی به ایجاد یک زبان جدید دیجیتالی و زیست‌محیطی پیشرفته در صنعت بتن کمک می‌کنند. استفاده از مواد هوشمند در صنعت ساخت و ساز بسیار توجیه‌پذیر است و درجه بالایی از آزادی و انعطاف‌پذیری را در معماری و طراحی برای طراحان و مهندسان فراهم می‌آورد. این مواد به ما این امکان را می‌دهد که با کمترین مقدار مصرف، بیشتر بسازیم.  کلمنس‌ هاسلشتاینر، عضو هیات‌مدیره استرابگ که مسوول دیجیتالی‌سازی و نوآوری این غول ساخت‌وساز بین‌المللی است، می‌گوید: نوآوری چاپ سه‌بعدی انگیزه مهمی‌ برای این صنعت به ارمغان می‌آورد و افزوده‌ای هیجان‌انگیز برای سایر روش‌های ساخت و ساز است. با این آزمایش عملی، ما می‌خواهیم چاپ سه‌بعدی ساختمانی را همراه با شرکای خود Peri و لافارژ توسعه دهیم. در هوشلایتن، ما توانستیم طی یک برنامه‌ریزی دقیق مشترک به یافته‌های مهمی ‌برای استفاده از این فناوری در آینده دست یابیم.

افزایش موارد استفاده

ساخت دفتر هوشلایتن، پنجمین پروژه موفقیت‌آمیز Peri در سال گذشته است. این شرکت همچنین اولین خانه آماده با چاپ سه‌بعدی بازار را در آلمان در شهر بکوم ساخته که یک آپارتمان سه طبقه در والنهاوزن آلمان است که گفته می‌شود بزرگ‌ترین ساختمان چاپ‌شده در اروپا است. همچنین این شرکت به تازگی ساخت خانه‌ای با چاپ سه‌بعدی در تمپ، آریزونا؛ و یک ساختمان آپارتمانی در لینداو، آلمان را نیز به پایان رسانده است. اینها پروژه‌های تحقیقاتی نیستند، بلکه ساختمان‌هایی هستند که تمام مراحل اخذ مجوزهای ساختمانی لازم را طی کرده‌اند و به زودی اجاره داده می‌شوند و افرادی در آنها ساکن خواهند شد.

همچنین تاثیر فرآیندهای ساخت و تولید افزایشی در پروژه‌هایی در سراسر جهان دیده می‌شود. در یکی از این پروژه‌ها سازمان خصوصی New Story مستقر در  ایالات متحده با شرکت فناوری ICON همکاری کرده است تا اولین محله پرینت سه‌بعدی جهان را بسازد. همچنین استارت‌آپ آمریکایی Mighty Buildings اخیرا ۳۰ میلیون دلار برای توسعه خط تولید خود در کارخانه اوکلند جمع‌آوری کرده است و این سرمایه‌گذاری این امکان را به آن می‌دهد تا واحدهای ۳۳ متر مربعی را به طور کامل به صورت سه‌بعدی چاپ کند. این در حالی است که دو شرکت تخصصی بتن مستقر در ایالات‌متحده با نام‌های Quikrete و Contour Crafting برای توسعه یک بتن اختصاصی مورد استفاده در ساخت سازه‌های ارزان‌قیمت و تاسیسات امدادی در زمان وقوع بلایای طبیعی در لس‌آنجلس همکاری می‌کنند.

 

این مطلب برایم مفید است
1 نفر این پست را پسندیده اند