انبوه سازی با چاپگرهای سه بعدی

ساختن خانه در کوتاه ترین زمان ممکن ، یکی از آرزو های انسان است . در قصه های کودکیمان فرشته مهربان برای سارا یک خانه زیبا در مدت یک ساعت ساخت . اما این آرزو در دنیایی که روز به روز قیمت مسکن با افزایش روبه روست ، با پرینتر های غول پیکری که میتواند ظرف 24 ساعت یک خانه را با مواد بازیافتی به گونه ای بسازد که قیمت آن 70 درصد پایین تر از قیمت خانه های امروزی باشد ، محقق شده است . امروزه تکنولوژی چاپگر های سه بعدی گامی نوین در عرصه های مختلفی مانند علوم پزشکی، آلومینیوم سازی، صنایع فضایی، شخصیت های کارتونی، پزشکی، عرصه نظامی، ساخت اسلحه ، صنعت زیورآلات ، پزشکی، ابزار ها و فناوریهای نظامی به شمار میآید و هنر معماری ساختمان و صنعت ساختمان سازی نیز از این علم بهره برده است . آپارتمان ساخته شده با چاپگر سه بعدی یکی از بزرگ ترین دستاورد های چاپگر های سه بعدی مربوط به ساخت خانه ها است . شرکت وین سان در مدت 24 ساعت با پرینتر های غول پیکر ، ساختمانی در 5 طبقه و در متراژ1100 مترمربع در کشور چین احداث کرد . مواد اولیه این پرینتر ها از نخاله های ساختمانی، پلاستیک ، شیشه ، ضایعات و زباله های بازیافتی است . این شرکت توانسته است 10 خانه را در طول24 ساعت با استفاده از این فناوری بسازد . جالب توجه اینکه توسط چاپگر سه بعدی تمام معماری داخلی و نمای خارجی آپارتمان به خوبی ارائه شده است . مشکلات پرینتر های خانه ساز ساخت خانه با مواد بازیافتی درست است که هزینه های ساخت را کاهش میدهد و موادی چون شیشه ، چوب ، کاغذ را دوباره به چرخه تولید باز میگرداند اما برای بعد از فرسایش این خانه ها تدبیری اندیشیده نشده است . مشکل دیگر این پرینتر ها غول پیکر بودن و تکنولوژی پیچیده آن است که تنها در دست شرکت های سازنده آن میباشد . چگونگی کارکرد چاپگر های سه بعدی چاپ یا ساخت اجسام جامد سه بعدی با استفاده از یک فایل دیجیتال صورت میگیرد که روند ایجاد آن از فرآیند های افزودنی یک شی، توسط گذاشتن لایه های پی درپی از مواد تا زمانی که کل شی ایجاد میشود ، صورت میگیرد . هرکدام از این لایه ها میتواند به عنوان مقطع نازک از شی نهایی دیده شود . در صنعت ساختمان این پرینتر ها به همین شیوه و با ادوات غول آسا که توانایی پرینت ساختمان را داشته باشد ، ساخته میشوند . مواد اولیه چاپگر ها در صنعت ساختمان پرینتر های سه بعدی در صنعت ساختمان با استفاده از مواد اولیه مختلف ( بیش از 100 نوع ) که بیشتر از جنس پلیمر ( پلاستیک ) ، کاغذ ، چوب , فلز و... هستند و با استفاده از فناوری ساخت افزایشی ( لایه لایه با اضافه کردن مواد اولیه ) قادر به ساختن نمونه های سه بعدی از اجسام و طرح های سه بعدی هستند . طراحی نقشه کلی ابتدا نقشه کلی ساختمان ها توسط نرم افزار های مخصوص طراحی میشود و بعد از آماده سازی قالب ، رایانه ها توسط بازو های مکانیکی عظیم ، مصالح را روی هم قرار میدهند و برای استحکام دیوار ها ، آنها را به شکل توخالی و زیگزاگ در کنار هم قرار میدهند تا استحکام بیشتری پیدا کنند . در این روش میتوان بین 30 تا 60 درصد ضایعات را کاهش داد و از طرفی هم تا 70 درصد هزینه ساخت وساز را پایین آورد . این آپارتمان 5 طبقه به طورکلی 161 هزار دلار هزینه داشته است . پرینتر های سه بعدی در زمینه صنعت ساختمان روزبه روز توانمندتر میشوند و ساخت بنا های بزرگ تر نیز با فناوری چاپ سه بعدی در حال تحقیق و عملیاتی شدن است تا بتوان با این فناوری پل های عظیم یا برج های چندین طبقه ساخت . طراحی ماکت طراحان و معماران ترجیح میدهند که قبل از ساخت بنا ، نمونه کوچک ( ماکت ) طرح خود را ببینند و برای تأیید و دریافت نظرات دیگر آن را نمایش بدهند . پرینتر 3 بعدی به آسانی و با هزینه کم و دقت بالا این کار را به خوبی انجام میدهد . در صنعت معماری خلق مهندسی طرح ها و اشکال با ارائه بهترین راه حل برای افزایش سطح کاربری و رسیدن به زیبایی منحصربه فرد است . با استفاده از پرینتر سه بعدی تحول عظیمی در این صنعت به وجود آمده و مرز ها در طراحی توسط پرینتر سه بعدی از میان برداشته میشود . طرح های پیچیده جهت ساخت سریع در کوتاه ترین زمان به حقیقت تبدیل میشود و به راحتی به همگان ارائه گردیده و ارتباط مناسبی بین تولیدکننده و بازار مصرف برقرار میشود . مدل سازی مدل سازیها در صنعت ساختمان تا پیش ازاین به شکل تصاویر دو بعدی روی صفحه های نمایشگر یا روی کاغذ ارائه میشدند تا مهندسان معمار و سفارش دهنده ها با دیدن آنها درکی از آنچه طراحان در ذهن شان دارند ، به دست آورند . به وسیله این تکنولوژی طرح اصلی از بنای مورد نظر در ذهن و حتی بر روی کاغــذ جهت تولید امکان پذیر میشود ، در واقع دست قدرتمندی جهت کمک به آنچه که در ذهن مهندس معمار برای ساخت بنا وجود دارد ، به حساب میآید . استفاده از شن های روان در حال حاضر یکی از تحقیقات حوزه پرینتر های سه بعدی بررسی بر روی مواد اولیه پرینت مسکن است . بررسیهای صورت گرفته بر روی شن و ماسه نشان داده است که این مواد قابلیت خوبی برای استفاده به عنوان مواد اولیه این تکنولوژی را دارا میباشند . برای جلوگیری از حرکت شن های روان به سوی شهر ها و معضلات گردوغبار شن و ماسه بیابان ها این پرینتر ها در حکم نوشدارو است . به این صورت که شن و ماسه بیابان ها به عنوان مواد اولیه این پرینتر های غول پیکر علاوه بر اینکه مواد اولیه ساخت خانه ها را فراهم میکند ، این کشور ها را از معضلی به نام شن های روان نجات میدهد؛ یعنی موادی که تاکنون چالش محسوب میشده اند به فرصت تبدیل میشوند ، این شن ها همواره موجب شده که سالانه هزینه های بسیاری برای مهار و پیشگیری از ورود آنها به داخل روستا ها و کاهش غبار و ذرات معلق در هوا اختصاص داده شود . پیشگامان پرینتر های سه بعدی به گزارش پیام ساختمان به نقل از سایت انگلیسی زبان « تیری درس» مصر به عنوان کشوری که همواره با معضل شن های روان روبه روست از این تکنولوژی استقبال نموده است . در کنفرانس مطبوعاتی سال 2014 ، WinSun مدیرعامل شرکت«ما یی او» برنامه های شرکت برای ساخت کارخانه ساخت وساز پرینتر های غول پیکر ساخت خانه 3بعدی در بیش از 20 کشور ، ازجمله ایالات متحده ، عربستان سعودی، امارات متحده عربی، قطر ، مراکش و تونس را اعلام کرد . مهندسان این شرکت در حال حاضر بر روی یک چاپگر که شن و ماسه بیابان را به مواد و مصالح ساختمانی تبدیل کند ، کار میکنند . این طرح از حوزه تحقیقاتی گذشته و مراحل عملیاتی را پشت سر میگذارد . درواقع محققان مواد اولیه پرینتر های سه بعدی صنعت ساختمان دریافته اند که شن و ماسه بیابان مواد و مصالح ساختمانی بسیار عالی است که میتواند برای ایجاد دیوار ثابت و دیوار های سبز عمودی برای کنترل شن و ماسه و بیابان زایی مورداستفاده قرار گیرد . شرکت «ما یی او» با همکاری شرکت فناوری LTD در حال ایجاد کارخانه ای در بیابان مصر است . این کارخانه با مواد جدیدی که از ترکیب با مواد اولیه شن و ماسه تولید میشود ، ساخته خواهد شد و مواد اولیه پرینتر های ساخت خانه 3بعدی را تولید خواهد کرد . حفـاظت از محیط زیست و صرفه جویی در انرژی از بزرگ ترین مزایای استفاده از چاپگر های 3بعدی است . سرمایه گذاری مشترک دیگری که وجود دارد متشکل از شرکت Winsun و یک شرکت آمریکایی است که در طول سه سال آینده ، در عربستان سعودی، امارات متحده عربی، قطر ، مراکش ، تونس و ایالات متحده و بیش از 20 کشور دیگر به احداث کارخانه اقدام خواهند کرد ، ارائه خانه ارزان و کارآمد برای خانواده های کم درآمد و سرعت بالا در ساخت این خانه ها از اهداف این پرینتر های غول پیکر است . اولین سری از تجهیزات چاپ 3بعدی در حال حاضر به این کشور ها فرستاده شده است . منابع : Zoomit.ir www.ders.org