پرینتر سه بعدی خانه
پرینتر سه بعدی بتن، پرینتر سه بعدی خانه و یا پرینتر سه بعدی ساختمان عناوین مختلفی است که شرکت هایی نو ظهور به دستگاه های خود اطلاق می کنند و ادعا دارند که با این دستگاه ها آینده ی صنعت ساخت و ساز را متحول خواهند کرد.در حالی که خانه های ساخته شده به کمک پرینترهای سه بعدی به یک بازار ساخت و ساز موفقیت آمیز تبدیل می شوند، می خواهیم بر روی سازندگان پرینترهای سه بعدی که این کار را میسر نموده اند تمرکز کنیم.
امروزه قابلیت اکسترود کردن بتن در پرینترهای سه بعدی، ساخت سازه های مختلف با پیچیدگی متفاوت را از خانه ها تا پل ها و آسمان خراش ها ممکن ساخته است. به همین خاطر ما در ادامه به 11 کمپانی خواهیم پرداخت که به ساخت سازه های عمرانی با استفاده از پرینترهای سه بعدی ساختمانی مشغول هستند.
Apis Cor
Apis Cor یک شرکت روسی است که پرینترهای سه بعدی را به گونه ای توسعه داده که قادرند یک خانه را در مدت 24 ساعت بسازند. این ماشین 5/4 متر طول و 5/1 متر عرض و ارتفاع دارد و می تواند به راحتی توسط جرثقیل جابجا شود. یک پرینتر سه بعدی قطبی که بتن را بر یک سطح با مساحت 132 میلی متر مربع اکسترود می کند. همچنین پرینتر می تواند به صورت درجا در سایت نصب گردد. کمپانی Apis Cor نرم افزار مخصوص خود را برای پرینتر توسعه داده است که به وسیله آن بتواند پارامترهای فرآیند ساخت را کنترل کند.
BatiPrint
BatiPrint نتیجه کار یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه Nantes است که تکنولوژی جدید پرینت سه بعدی را برای ساخت خانه توسعه دادند. این ماشین امکان ساخت اولین خانه اجتماعی ایجاد شده به وسیله پرینت سه بعدی را در Nantes فراهم کرده است. آن ها برای توسعه یک ربات 4 متری که می تواند 3 لایه از مواد را همزمان اعمال کند، با LS2N که یک آزمایشگاه متخصص رباتیک است همکاری کردند. این ماده شامل دولایه فوم گران قیمت و یک سوم آن نیز بتن است. همچنین، این ربات قابل حمل بوده و می تواند مستقیماً در محل مورد نظر به کار گرفته شود. این پرینتر قادر به ساخت دیوارهایی با ارتفاع 7 متر است.
WASP
این سازنده ایتالیایی، یک پرینتر سه بعدی بتنی را توسعه داده که در حال حاظر بزرگ ترین پرینتر در بازار است. این پرینتر سه بعدی دارای ارتفاع 12 متر و عرض 7 متر و نیز بازوهای قابل تنظیم تا 6 متر می باشد. این پرینتر که BigDelta نامیده می شود برای پاسخ به نیاز ساخت خانه های ارزان قیمت به خصوص در کشورهای درحال توسعه ساخته شده است. هدف بلندمدت از ساخت پرینتر سه بعدی BigDelta این است که بتوان زمین را استخراج کرد تا بتوان با استفاده از آن خانه هایی متشکل از مواد طبیعی تولید کرد. هم اکنون این ماشین توانایی پیشروی تا 200 کیلوگرم را دارد، اگرچه 40 تا 50 کیلوگرم پیشنهاد می شود.
(KamerMaker(Ultimaker & DUS Architects
DUS Architects یک استودیوی معماری هلندی است که ساخت خانه های سه بعدی را در سال 2012 شروع کرد. آن ها KamerMaker، که یک پرینتر سه بعدی عظیم است را در همکاری با سازنده پرینترهای سه بعدی دسکتاپ، Ultimaker، توسعه دادند. به کمک یکدیگر آن ها یک پرینتر سه بعدی FDM با ابعاد خیلی بزرگ 5/3×2×2 متر را توسعه دادند.
هدف این پروژه کمک به ساخت خانه هایی از مواد بازیافت شده محلی است. این امر هزینه های جابه جایی، هزینه های مواد و مشخصاً هزینه های ساخت را کاهش می دهد. همچنین DUS Architects چند پروژه دیگر نظیر پروژه Casad del Canal را در آمستردام تکمیل کرده است.
WinSun
WinSun با ساخت اولین خانه پرینت سه بعدی شده در سال 2014 حرف های زیادی در این زمینه دارد. آن ها از یک دستگاه برپایه تکنولوژی FDM و استفاده از فرایند لایه گذاری سیمان، ماسه و فیبر استفاده کردند. این مواد استحکام کافی را به دیوارها می دهند. آن ها دیوارها را قبل از انتقال به محل، در کارخانه توسط پرینتر سه بعدی خود که دارای ابعاد 6/6×10×32 است، می سازند.
بعد از به اتمام رساندن پروژه ی پرینت سه بعدی ساختمان در شانگهای، آن ها در سال 2016 اولین دفترهای پرینت سه بعدی شده را در دبی ساختند. آن ها همچنین با ایلان ماسک برای توسعه تونل های Hyperloop را همکاری کردند. Hyperloop پروژه ای است که به ابتکار ایلان ماسک بنا نهاده شده است و هدف از آن ایجاد سریعترین سیستم حمل و نقل است. از آخرین پروژه های تیم WinSun می توان به ساخت چند ایستگاه اتوبوس بتنی پرینت سه بعدی شده در چین اشاره کرد.
Cazza Construction
این شرکت که وابسته به سیلیکون ولی است برای ساخت اولین آسمانخراش پرینت سه بعدی شده در دبی انتخاب شده است. یک نکته ی جالب درباره ی این کمپانی این است که مدیر اجرایی آن، کریس کلسی، تنها در حدود 20 سال سن دارد. در اواخر سال 2017، Cazza اولین ربات پرینت سه بعدی خود، Cazza X1 را ارائه کرد. این ماشین می تواند 90 کیلوگرم را بلند کند و بیشترین بازه ی دسترسی آن 4٫7-3٫9 متر است. قیمت این ماشین 480 هزار دلار بوده که با تجهیز به Cazza X1 Core به 620 هزار دلار می رسد.
Constructions-3D
Construction-3D یک شرکت فرانسوی است که در پروژه ای با Machines-3D و معمار بلژیکی Gael Collaro همکاری می کند. هدف از این پروژه ساخت خانه هایی از جنس مواد قابل بازیافت با منبع محلی است. آن ها از جرثقیل بتنی بر پایه تکنولوژی FDM استفاده می کند و با قرار دادن لایه به لایه بتن سازه ها را می سازد. این امر اجازه ساخت ساختمان ها و دیگر سازه ها را در چند ساعت می دهد. مزیت دیگر استفاده از این پرینترهای سه بعدی ساختمانی، امکان ساخت اشکال هندسی پیچیده است که توسط روش های سنتی و مرسوم ممکن نبوده است.
Contour Crafting
Contour Crafting یک شرکت دارای تکنولوژی پرینت سه بعدی ساختمان است که توسط بهرخ خوشنویس در دانشگاه کالیفرنیا ایجاد شد. با الهام از پتانسیل ساخت سریع خانه ها به منظور بازسازی شهرهای تخریب شده در اثر حوادث طبیعی، خوشنویس شروع به ساخت خانه ها به این صورت نمود. این شرکت از جرثقیل هایی که به کمک کامپیوتر کار می کنند به منظور ساخت سریع سازه ها توسط پرینت سه بعدی بدون دخالت انسان استفاده می کند. Contour Crafting از مواد شبیه بتن که به صورت لایه به لایه بر روی هم قرار می گیرند استفاده می کند. قسمت های مهم نظیر لوله ها و سیم ها می تواند به عنوان یک لایه به ساخت اضافه شود.
CyBe Construction
CyBe Construction یک شرکت هلندی است که ماموریت آن ایجاد تحول در پرینت سه بعدی بتن برای ساخت خانه است. آن ها دو پرینتر سه بعدی بتن خود، CyBe RC 3Dp و CyBe R 3Dp را در کنار ماده ی خاصی به نام MORTAR تولید می کنند. این پرینترهای سه بعدی صنعتی به دو اپراتور برای نظارت بر عملیات ساخت نیاز دارد. پرینترهای سه بعدی بتن شرکت CyBe Construction می توانند ساختارهای بزرگ را تنها در 20 دقیقه و با سرعت بالای 200 میلیمتر بر ثانیه پرینت کند.
D-Shape
D-Shape یک پرینتر سه بعدی صنعتی بزرگ است که می تواند ساختارهای بزرگ را تولید کند. پرینتر سه بعدی D-Shape با استفاده از تکنولوژی Binder Jetting و به کارگیری موادی از مخلوط ماسه، آب دریا و چسبی از جنس منیزیم می تواند سازه های بزرگ تولید کند. این فرایند در سال 2016 توسط یک ایتالیایی به نام Enrico Dini که به "پرینتر ساختمان" معروف بود ایجاد شد. نسخه حاضر D-Shape درون یک چهارچوب یه ابعاد 6×6 متر قرار گرفته است.
XtreeE
XtreeE در اواخر 2015 با هدف پیشتاز شدن در صنعت پرینت سه بعدی بتن و ساخت خانه و دیگر سازه ها آغاز به کار کرد. این پروژه در ابتدا یک پژوهش دانشگاهی بود. XtreeE از فرایندی استفاده می کند که مدعی است بسیار مشابه تکنولوژی پرینت سه بعدی FDM است. سارنده های پرینتر سه بعدی بتن XtreeE انواع مختلفی از قطعاتی با معماری پیچیده نظیر ستون های 4 متری را تولید کرده اند.