ساخت خانه‌های سه‌بعدی با چاپگر بتنی | مقرون‌ به‌صرفه و پایدار

همشهری آنلاین – یکتا فراهانی: خانه چاپ سه‌بعدی خانه‌ای است که با فناوری چاپ سه‌بعدی ساخته می‌شود. به غیر از داشتن تکنیک ساخت‌وساز متفاوت، خانه‌های پرینت سه‌بعدی درست مانند خانه‌های معمولی هستند؛ با این تفاوت که با استفاده از پرینت سه‌بعدی ساخته می‌شوند.

پرینترهای بتنی

برای ساخت خانه چاپ سه‌بعدی از پرینترهای بتنی استفاده می‌شود. چاپگرهای بتن سه‌بعدی از ملات سریع گیر مانند CyBe Mortar استفاده می‌کنند. برای ساخت خانه پرینت سه‌بعدی، ابتدا باید پلان خانه خود را با استفاده از نرم‌افزار مناسب طراحی کرد. این طراحی خانه با چاپ سه‌بعدی می‌تواند توسط یک شرکت خانه چاپ سه‌بعدی با چاپگر سه‌بعدی به واقعیت تبدیل شود.
خانه‌های پرینت سه‌بعدی معمولاً سریع‌تر و پایدارتر از خانه‌هایی هستند که با روش‌های ساختمانی مرسوم ساخته می‌شوند. علاوه بر این، خانه‌های پرینت سه‌بعدی اغلب مقرون‌به‌صرفه‌تر از خانه‌های سنتی هستند.

چاپ ضربه‌ای

درحالی‌که خاک رس به طور گسترده برای ساخت سازه‌های اساسی مانند کلبه‌ها استفاده می‌شود، معمولاً از آن در پروژه‌های ساختمانی در مقیاس بزرگ استفاده نمی‌شود. باوجود این، به لطف یک فرایند اخیراً توسعه‌یافته به نام چاپ ضربه‌ای، این موضوع ممکن است به‌زودی تغییر کند.
به نظر می‌رسد خانه‌های بتنی چاپ سه‌بعدی با بیرون‌کشیدن لایه‌های متوالی از یک چاپگر سه‌بعدی غول‌پیکر ساخته می‌شوند.
این فناوری اغلب باعث می‌شود خانه‌ها سریع‌تر، با هزینه و ضایعات کمتری نسبت به خانه‌های ساخته شده با روش‌های مرسوم ساخته شوند. در واقع ساخت‌وساز باید به طور دوره‌ای متوقف شود تا بتن رسوب داده شده بتواند قبل از افزودن بیشتر سخت شود.
علاوه بر این، تولید سیمان مورداستفاده در بطن یکی از بزرگ‌ترین منابع انتشار گازهای گلخانه‌ای در جهان است.

بیشتر بخوانید:

• تحول در فناوری با چاپ ۱+۳ بعدی | چاپ ۴ بعدی چیست؟
• بازوی رباتیک کنترل با مغز

توسعه محصول مشترک

دکتر لورن واسی و همکارانش در دانشگاه ETH زوریخ سوئیس، باتوجه‌به چنین اشکالاتی به دنبال رفع آن بودند. آنها یک ماده انحصاری متشکل از خاک رس، سیلت و یک «محصول مشترک» در زمین را از شریک صنعتی توسعه دادند.
با استفاده از ماشینی که شاید به‌زودی ‌بتوان آن را به کارگاه‌های ساخت‌وساز منتقل کرد، حباب‌های این ماده به طور مستقیم با سرعت ۱۰ متر (۳۲.۸ فوت) در ثانیه به سمت پایین شلیک می‌شوند. این حباب‌ها بر اثر ضربه به یکدیگر متصل و به‌تدریج به دیوارهای جامد، ستون‌ها یا ساختارهای دیگر تبدیل می‌شوند.
اگر ظاهر متمایز «دسته‌ای از حباب» آن سازه‌ها موردنظر نباشد، سطوح بیرونی آن‌ها را می‌توان با یک ابزار چرخشی روی یک بازوی روباتیک صاف کرد. مهم‌تر از همه، مصالح ساختمانی فاقد سیمان است که نیازی نیست تا زمانی که کل سازه چاپ نشده است، سفت شود.

ادغام رباتیک عناصر حمایتی

به گزارش سایت نیواطلس، اگرچه این سیستم تاکنون فقط برای چاپ ساختارهای نسبتاً ساده مورداستفاده قرار گرفته است، دانشمندان در حال کار روی روش‌هایی برای ادغام رباتیک عناصر حمایتی در مواد رسی در هنگام رسوب‌گذاری هستند. آنها همچنین درحال‌توسعه نرم‌افزار طراحی محاسباتی برای هدایت ساخت سازه‌های چاپ شده با ضربه هستند.

این فناوری‌های ترکیبی می‌توانند ساخت ساختمان‌های بسیار بزرگ‌تر و پیچیده‌تری را امکان‌پذیر کنند که احتمالاً توسط یک دستگاه چاپ نصب شده روی بیل مکانیکی خودران دانشگاه HEAP انجام می‌شود.