مقالات
در حال خواندن
کاربرد پرینتر سه بعدی در صنعت ساختمان
0

کاربرد پرینتر سه بعدی در صنعت ساختمان

توسط میثم نجفی ارشادی۱۳ آذر, ۱۳۹۶

چاپگرهای سه‌بعدی به شکل باور نکردنی کاربردی از آب در آمدند؛ از این فناوری در صنایع مختلف از پزشکی و ساخت اعضاء مصنوعی بدن انسان تا ساختمان سازی استفاده می‌شود! به تازگی اولین ساختمان بنا شده با چاپگرهای سه بعدی در متراژ ۱۱۰۰ مترمربع در چین بنا شده است.  در ادامه مطلب با مکاسیس همراه باشید . . . 

وقتی حرف از خانه های سه بعدی پرینت شده پیش می آید، ما همه ی عنوان ها و ادعا ها را دیده ایم: ۱۰ خانه ی سه بعدی پرینت شده در شانگهای در کمتر از یک روز، اولین هتل ساخته شده با پرینتر سه بعدی و در همین اواخر: بزرگترین پرینتر سه بعدی در دنیا که قابلیت ساخت دیوار های دافع حشرات را دارد.

تکنولوژی چاپ سه بعدی ساختمان (Construction 3D Printing) به نوعی چاپ در صنعت ساخت و ساز اشاره میکند که در آن متد چاپ سه بعدی, اصلی ترین متد طراحی و ساخت بنا و سازه میباشد. متدهای چاپ سه بعدی که در ساختمان سازی مورد استفاده قرار میگیرند بسیارمتنوع هستند اما مهمترین آنها عبارتند از اکستروژن (بتن, سیمان, موم, فوم, پلیمر), پیوند گرده ای (پیوند پلیمری, پیوند واکنشی, سینترینگ ) و جوشکاری افزودنی.

پروسه ی چاپ ساختمان توسط پرینترهای سه بعدی ساختمان ساز ( رباتهای صنعتی, ماشینهای تمام اتوماتیک) انجام میشود. این پرینترهای سه بعدی کاربردهای فراوانی در بخشهای خصوصی, عمومی, تجاری و صنعتی دارد. از جمله مزیتهای این نوع تکتولوژی میتوان به ساخت سریع, هزینه ی ناچیز کارگر, دقت و سرعت بالا, ضایعات کم و ادغام سازی مناسب اشاره کرد. از پرینتر سه بعدی در ساخت خانه, ساخت اجزای ساختمان ( ستونها,  پنل های ساختاری ), زیر ساخت شهرها و پل ها, جزیره نماهای مصنوعی و مجسمه ها استفاده میشود.

چاپ سه بعدی به معماران ساختمان این فرصت را میدهد که در طراحی بناهای مورد نظر خود کاملا انعطاف پذیر باشند. از چاپگرهای سه بعدی به راحتی میتوان برای ایجاد ساختار منحنی و قوس دار استفاده نمود. با استفاده از ترکیب کامپوزیت و بتن, چاپگرهای سه بعدی قابلیت ساخت سازه های منحنی شکلی را دارند که در مقایسه با محدودیتهای سازه ی راست خطی و مستقیم, یک طرح ساختاری فوق العاده به شمار می آید.

خانه ی طراحی شده توسط چاپگر سه بعدی نتایج بهتر و دقیق تری را نشان خواهد داد. زیرا فایل طراحی مستقیما از کامپیوتر به ماشین انتقال داده میشود و خطای انسانی در آن نقشی ندارد. در چاپ سه بعدی فایل ساخته شده مستقیما به شیء تبدیل میشود و در دنیای بیرون تحقق می یابد.

سال گذشته یک کمپانی چینی به نام وین‌سان ادعا کرد که قادر است ۱۰ خانه را در ۲۴ ساعت پرینت بگیرد. این کمپانی از فناوری چاپ سه بعدی و با ترکیب مصالح ساختمانی با ضایعات صنعتی مثل شیشه و نخاله‌های ساختمانی برای ساخت و ساز، استفاده می‌کند. این کمپانی همچنین برای سفت و سخت شدن خروجی، از ماده‌ی خاصی استفاده می‌کند.

اولین ساختمان پرینت شده با پرینتر سه بعدی توسط شرکت WinSun

اولین ساختمان پرینت شده با پرینتر سه بعدی توسط شرکت WinSun

کمپانی وین‌سان برای نمایش قدرت فناوری خود، یک آپارتمان ۵ طبقه به مساحت ۱۱۰۰ متر مربع را چاپ کرده است! اگر به اندازه‌ی کافی شگفت‌زده نشده‌اید باید بدانید که در این بنا، علاوه بر ساختمان اصلی، دکوراسیون داخلی و خارجی نیز چاپ سه بعدی شده‌ است.

بخش‌های مختلف این ساختمان توسط چاپگر سه‌بعدی ساخته شده که طی ۱۰ سال توسط ما یوهه، توسعه یافته است. این بخش‌ها ابعادی در حدود ۶.۵ متر در ۱۰ متر داشته‌اند.

در این فناوری نقشه‌ی کلی ساختمان توسط نرم‌افزارهای CAD کشیده شده و سپس قالب آن تهیه می‌شود و کامپیوتر توسط بازو‌های مکانیکی غول‌پیکر مصالح را روی هم قرار می‌دهد درست مانند آشپزی که در حال تهیه‌ی کیک است. دیوارها در این روش به صورت توخالی و زیگ‌زاگ در دل یکدیگر قرار می‌گیرند تا استحکام بیشتری پیدا کرده و مقاوم شوند.

حال WinSun  با استفاده از پیشرفت های که در این تکنولوژی داشته و در کنار تجربیاتی که در این زمینه کسب نموده، آپارتمان پنج طبقه ای را با زیربنای ۱۱۰۰ متر ساخته است. لازم به ذکر است که این آپارتمان به قدری کامل ساخته شده که اجزای زینتی نیز در قسمت داخل و بیرون آن به کار رفته اند. WinSun این آپارتمان را در پارکSuzhou Industrial بنا کرده است.

پرینتر سه بعدی winsun که توسط Ma Yihe ساخته شده است

پرینتر سه بعدی winsun که توسط Ma Yihe ساخته شده است

این پرینتر سه بعدی که توسط Ma Yihe ساخته شده، دارای ارتفاعی ۶.۶ متر عرضی ۴۰ متری بوده که قطعات ساختمانی را چاپ نموده و سپس این قطعه ها در محل مورد نظر سر هم بندی می شوند.

اگرچه این کمپانی در خصوص اندازه دقیق قطعاتی که چاپ می کند سخنی به میان نیاورده ولی بر اساس تصاویری که در وبسایت رسمی آن ها به چشم میخورد، اندازه ای قابل ملاحضه را دارا هستند.

پروسه ی پرینت خانه های سه بعدی ضایعات ساختمانی را بین ۳۰ تا ۶۰ درصد کاهش داده و همچنین باعث سرعت بخشیدن در بخش تولید قطعات بین ۵۰ تا ۷۰ درصد خواهد شد. در مجموع نیز هزینه ساخت این مجتمع آپارتمانی ۵ طبقه رقمی بالغ بر ۱۶۱.۰۰۰ دلار بوده است.

به نظر می رسد شرکت WinSun رویاهای بزرگ تری نیز در سر دارد. آنها امیدوارند تا در آینده ای نزدیک قادر به ساخت پروژه های بسیار بزرگ تری مانند پل ها و یا آسمان خراش ها باشند.

 

واکنش شما چیست؟
I like it
100%
interested
0%
Hate it
0%
What
0%
درباره نویسنده
میثم نجفی ارشادی

دانشجوی مهندسی مکانیک

پاسخ بدهید