پرینت سه بعدی به معنای چاپ لایه لایه یک محصول در فضای سه بعدی است. همانطور که امروزه یک طرح را به چاپخانه می دهیم تا روی کاغذ چاپ شود، در آینده می توان نقشه یک محصول را به پرینتر سه بعدی داد تا مطابق طرح ساخته شود. این فناوری به زودی بسیاری صنایع از جمله صنعت حمل و نقل را متحول خواهد ساخت. چرا که دیگر قرار نیست محصول ساخته شده از کشوری مانند چین به ایران حمل شود. بلکه کافیست طراحی محصول را به نزدیکترین پرینتر سه بعدی تحویل دهیم و محصول ساخته شده را تحویل بگیریم. نکته اینجاست که چاپ سه بعدی بر مبنای ساخت لایه لایه تعریف شده است و تمامی ساختمان های ما از هزاران سال پیش تا کنون بصورت لایه لایه ساخته شده اند. پس استفاده از این فناوری در صنعت ساختمان از مزیت های زیادی برخوردار خواهد بود، مشروط بر آن که چالش های پرینت سه بعدی ساختمان توسط مهندسان حل شده باشد.
از جمله مزایای چاپ سه بعدی ساختمان می توان به آزادی عمل برای اجرای طرح های مختلف معماری، افزایش سرعت ساخت، هزینه ساخت پایین، عدم نیاز به کارگر ماهر و کنترل بهتر کیفیت اشاره نمود. اما مهمترین موضوع در میان چالش های پرینت سه بعدی ساختمان آن است که مصالح اصلی مورد استفاده در چاپگر سه بعدی، بتن است.
این بتن باید به قدری روان باشد که قابلیت اجرا بوسیله نازل پرینتر سه بعدی را داشته باشد، درحالیکه بتواند بدون قالب بندی در لایه های تقریباً ۲٫۵ سانتیمتری شکل خود را حفظ نماید (یک ساختمان یک طبقه تقریباً از ۱۲۰ لایه ساخته می شود). همچنین باید گیرش اولیه بتن با سرعتی انجام شود که اجرای لایه بعدی سبب تغییر شکل لایه زیرین نگردد. در غیر اینصورت باید زمان قابل توجهی برای گیرش اولیه هر لایه صبر کنیم که سرعت اجرای ساختمان را به شدت کاهش می دهد. به علاوه، صبر کردن برای گیرش اولیه بتن سبب می شود چسبندگی میان لایه ها کاهش یافته و مقاومت سازه ساخته شده به روش پرینت سه بعدی کم شود. آزمایشات نشان می دهد تنها ۳۰ دقیقه فاصله زمانی بین اجرای لایه ها، ۵۳% از چسبندگی میان لایه ها را کاهش می دهد.
برای حل چالش های پرینت سه بعدی ساختمان دو پیشنهاد اصلی از سوی محققان مطرح شده است. راهکار اول استفاده از افزودنی های بتن است که گیرش اولیه بتن را برای چاپ سه بعدی به میزان قابل قبول می رساند. پیشنهاد دوم قرار گیری یک تفنگ حرارتی در سر نازل بتن است که با چاپ هر لایه، سبب گیرش سریع بتن ریخته شده می گردد.
مقاله مرجع
مطالب مرتبط
طراحی تجهیز کارگاه با مدلسازی اطلاعات ساختمان
طراحی تجهیز کارگاه با مدلسازی اطلاعات ساختمان: در این مقاله به تشریح مبانی عملکرد نرم[...]
ادامه
بازیافت نخاله های ساختمانی در دپو پسماند
بازیافت نخاله های ساختمانی در دپو پسماند: در این مقاله به بررسی مزایای بازیافت نخاله[...]
ادامه
ارزیابی اقتصادی کارخانه بازیافت پسماند ساختمانی
ارزیابی اقتصادی کارخانه بازیافت پسماند ساختمانی: ضایعات ساختمانی به عنوان یکی از عوامل تهدید محیط[...]
ادامه
استفاده از ضایعات بتنی در راهسازی
کاربرد ضایعات بتنی حاصل از تخریب ساختمان: استفاده از ضایعات بتنی در راهسازی بجای دپو[...]
ادامه
مشخصات فنی بتن با مصالح بازیافتی
بتن با سنگدانه بازیافتی: ضایعات بتنی یکی از مصالح اصلی تولید شده از تخریب ساختمان[...]
ادامه
LOD در مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM)
مدل BIM برای چه کسی تهیه می شود؟ مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) با ظهور مفاهیمی[...]
ادامه
صنعتی سازی ساختمان
ساختمان سازی در انقلاب صنعتی چهارم: صنعت ساختمان نیازمند سازمان های کارآمدتر، فرایندهای موثرتر و[...]
ادامه
جداساز لرزه ای
جداساز لرزه ای چیست؟ در این مقاله توضیح می دهیم که جداساز لرزه ای (Seismic[...]
ادامه
چالش های پرینت سه بعدی ساختمان
پرینت سه بعدی به معنای چاپ لایه لایه یک محصول در فضای سه بعدی است.[...]
ادامه
اين پرينتر مشكلاتي نيز به همرار داد اعم از : تغيير و جا به جايي لايه ها ، جدا شدن و افتادگي لايه ها ، شكاف بين لايه هاي دروني و بيروني ، خراش روي سطح، عدم تطابق مدل سه بعدي با قطعه
برا رفع آن ها چه بايد كرد؟
برخلاف تمام فواید این روش اما بخاطر روند لایه به لایه ای، جسم قدرت لازم را نخواهد داشت و نسبت به نمونه ساخته شده با روش معمولی ضعیفتر است و نیاز به قابلیت تکرار نیز برای بهبود این امر ضروری می باشد. که این تکرار خود شامل هزینه هایی از جمله مواد خام و … است .
از طرفی این روش از لحاظ تولید انبوه با تولید معمول نمیتواند رقابت کند و همچنین استفاده از این روش برای قسمت های با جزئیات بیشتر ک نیاز به دقت بالا دارد مشکل است چون این روش دارای دقت پایین است .برای حل این مشکلات چه راهکار هایی وجو دارد؟
راحله عربی