در پنج سال گذشته سازه های شگفت انگیز بیشماری توسط تکنولوژی چاپ سه بعدی در سراسر جهان تولید شده است که شامل پرینت سه بعدی خانه ها، کلبه ها، دفاتر اداری، پل ها، غرفه ها، آلاچیق ها و سازه هایی با ساختارهای بسیار بزرگ و … می شود. همزمان با پیشرفت و رشد ساخت و ساز سه بعدی، بستر و ظرفیتی برای تغییر در روند سنتی ساخت و ساز ایجاد شده است .قبل از پرداختن به بیست پروژه مهم پرینت سه بعدی در سال 2020 نگاهی اجمالی به مزایای این گونه ساختمان ها می اندازیم.
- مقرون به صرفه: قابلیت ساخت ساختمان ها در مقیاس های بزرگ صنعتی با صرف هزینه های کمتر و بدون نیاز به تعداد زیاد کارگران.
- سرعت در ساخت و ساز: سازه ها می توانند در مدت زمان کوتاهی (مثلا چند روز ) به چاپ برسند. برای مثال این قابلیت در زمان بروز حوادث طبیعی باعث افزایش سرعت و سهولت در ساخت پناهگاه برای قربانیان حوادث می شود.
- سازگاری با محیط زیست : موادی که برای چاپ سه بعدی خانه ها مورد استفاده قرار میگیرد شامل :بتن،پلاستیک،خاک و زباله های طبیعی که از فرآیند تولید برنج حاصل می شود می باشد.
- سهولت در ساخت اشکال پیچیده: این روش توانایی چاپ اشکال بسیار پیچیده و غیرممکن، که بعضا برای تولید بسیار هزینه بر است، را دارا می باشد.
- قابلیت استفاده در پروژه های فرا زمینی: در حال حاضر ناسا در حال انجام برنامه هایی برای ساخت نوعی پناهگاه در سطح مریخ با بهره گیری از چاپ سه بعدی میباشد.
موضوع مورد بحث در این مقاله صرفا به خانه ها نخواهد پرداخت بلکه سازه های از پیش ساخته شده و یا در در حال پیشرفت را نیز مورد بررسی قرار خواهد داد .
براساس آن چه تاکنون گفته شد سازه های چاپ سه بعدی و درخواست برای خدمات پرینت سه بعدی در جهان روز به روز در حال افزایش است ما در این مقاله به بیست عدد از مشهورترین آنها که به ترتیب زمانی گردآوری شده است می پردازیم.
1. Mini-Castle
نگاره 1) قلعه ساخته شده با پرینتر سه بعدی بتن (منبع : Total Kustom Technology)
اولین انتخاب ما از میان بیست پروژه مهم پرینت سه بعدی در سال 2020 در جهان این قلعه چاپ شده است که توسط Andrey Rudenko طراحی و ساخته شده است.
سیستم چاپ سه بعدی رودنکو قادر به چاپ لایه های بتنی 10میلیمتری با عرض 30 میلیمتر می باشد. این ارتفاع لایه ی کم نظیر است که قابلیت اجرای جزییات استثنایی علی الخصوص در چاپ سه بعدی با بتن را در چاپ امکان پذیر کرده است این جزییات و ریزه کاری های ظریف اجرا شده است که به این قلعه چنین جلوه باشکوهی می بخشد و باعث می شود به طرز فوق العاده ای بدون ایراد و پر از منحنی های زیبا به نظر برسد .
این سازه که اولین بار توسط رودنکو ساخته شد این آزادی عمل را برای او به ارمغان آورد تا از این دستگاه برای به ثمر رساندن پرو ژه های بلند پروازانه خود و پیشرفت در آنها از این پرینتر سه بعدی و خدمات آن استفاده های بیشتری بکند .
پس از اتمام این پروژه در سال 2014 این سازنده خلاق اعلام کرد که در حال بررسی ساخت خانه ای با ابعاد کامل است. با این که این اتفاق هنوز به وقوع نپیوسته است اما شاهد این خواهیم بود که چاپگرهای او در پروژه های دیگر مورد استفاده قرارا می گیرند .
منبع ویدیو: https://www.youtube.com/watch?v=m0fwPcGpOxk
منیع ویدیو: https://www.youtube.com/watch?v=DQ5Elbvvr1M
نام:mini-castle
زمان: 2014
مکان : مینه سوتا، ایالات متحده آمریکا
سازنده: آدری رودنکو
2.Urban Cabin
نگاره 2) کابین شهری پرینت شده در مرکز شهر آمستردام (منبع: DUS Architects)
دومین انتخاب از میان بیست پروژه مهم پرینت سه بعدی در سال 2020 این کابین شهری چاپ شده درست در مرکز شهر آمستردام توسط معماران DUS طراحی و ساخته ساخته شده است. این کابین بخشی از یک پروژه تحقیقاتی است که با تمرکز بر روی ساخت خانه های کم حجم در محیط های شهری انجام شده است. این کار و سایر پروژه ها با هدف به نمایش گذاشتن این موضوع که چگونه 3d print می تواند راه حل های کارآمدی را به منظور آسودگی و فراغت انسان در زمان بروز حوادث و شرایط اضطراری ارائه دهد به اجرا رسیده است.
این خانه کوچک پرینت شده چیزی در حدود 25 متر مکعب فضا می گیرد که این فضا شامل یک کاناپه تخت خواب شونده دو نفره، یک ایوان و همین طور یک وان حمام در بیرون از خانه می شود. این پروژه با کمک از پرینتر FDM و استفاده از پلاستیک های زینتی ساخته شده است.
نام: urban cabins
زمان: 2015
مکان: آمستردام – هلند
سازنده: گروه معماران DUS
Lewis Grand Hotel Extention.3
نگاره 3) پرینت سه بعدی با ترکیبی از شن و خاکستر آتشفشانی به عنوان مصالح (منبع: Total Kustom Technology)
سومین انتخاب از میان بیست پروژه مهم پرینت سه بعدی در سال 2020 هتل Lewis Grand در کشور فیلیپین با استفاده از تکنینک های سنتی روتین ساخته شده است. اما آخرین مراحل ساخت و توسعه آن شامل پرینت اتاق خواب ها، اتاق نشیمن و جکوزی شد. این سفارش پرینت سه بعدی توسط Lewis Yakitch که صاحب هتل و مهندس علوم مواد است با همکاری Andrey Rudenko (سازنده پروژه Small-Castle که لیست را با کار وی آغاز کردیم) ثبت شده است. این سازه چیزی در حدود 130 متر مربع است و فرآیند چاپ آن بیش از 100 ساعت به طول انجامیده است. وی این بخش های چاپ شده هتل را با ترکیب موادی مثل شن و خاکستر آتش فشانی ساخته است که که نتیجه این ترکیب استحکام و چسبندگی بیشتری برای لایه های دیوارها بوده است. وی ادعا دارد که با انجام این پروژه از این طریق باعث کاهش هزینه های ساختمان تا 60% شده است.
متاسفانه لوییس پس از شرکت در یک نشست تجاری در سال 2015 به طرز مرموزی ناپدید میشود و از آن زمان تاکنون اثری از او دیده نشده است.
منبع ویدیو: https://www.youtube.com/watch?v=zb3zuk1qNDk&t=278s
نام: Lewis Grand Hotel Extention
زمان: 2015
مکان: شمال مانیل، پایتتخت فیلیپین
AMIE.4
نگاره 4) پرینت سه بعدی خانه خورشیدی (منبع: SOM)
3.3 میلیارد نفر از جمعیت کره زمین بدون دسترسی به انرژی مطمئن زندگی می کنند و تقاضای بشر برای انرژی روز به روز در حال افزایش است. این افزایش تقاضا برای انرژی این ضرورت را به ما یاد آور می شود که برای تامین انرژی با ثبات باید چاره ای اندیشید. Additive Manufacturing Integrated Energy که به صورت مخفف AMIE نامیده می شود توسط آزمایشگاه ملی Oak Ridge ساخته شده است و چهارمین انتخاب از میان بیست پروژه مهم پرینت سه بعدی در سال 2020 است.
این پروژه را باید بیش از فقط یک خانه پرینت سه بعدی در نظر گرفت، این پروژه در واقع یک خانه و یک ماشین با پنل های خورشیدی است که منابع انرژی جذب شده آنها حتی در شب با یکدیگر قابل اشتراک گذاری است. این دو منبع بزرگ انرژی که می توانند با یکدیگر تعامل و همکاری داشته باشند تمامی اجزای آن توسط پرینت سه بعدی به چاپ رسیده است. این نوع خانه و این ماشین چاپ سه بعدی هر دو توسط چاپگر BAAM 3D printer با مواد پلیمری تقویت شده با فیبر کربن ساخته شده است.
این چاپگر با ابعاد بزرگ قابلیت چاپ اشیا با ابعاد 6×3.6×1.8 را دارا می باشد و این ساختمان خورشیدی با ابعاد 11.4×3.9×3.6 ساخته شده است.
از زمان اجرای این پروژه ORNL به کار خود با پروژه های چاپ سه بعدی ادامه داده است که نه تنها در زمینه ساختمان بلکه در زمینه ماشین آلات کشاورزی سنگین و حتی نوعی زیر دریایی به فعالیت خود ادامه میدهد.
منبع ویدیو: https://www.youtube.com/watch?v=vdVVVW-PgI0
نام: Additive Manufacturing Integrated Energy
زمان: 2015
مکان: تنسی، آمریکا
منبع:
https://all3dp.com