پرینت سه بعدی بتن و انواع آن

مقدمه

در سال های گذشته اهمیت فناوری پرینتر سه بعدی در صنعت ساخت و ساز رو به افزایش بوده و چاپگر های سه بعدی بتن در بین مهندسان،معماران وشرکت های ساختمانی که دراین زمینه فعالیت می کنند محبوبیت پیدا کرده است.آب پرکاربرد ترین ماده درجهان است،که بعد از آن نوبت به بتن می رسد که بعد از آب بیشترین استفاده را دارد. بتن از ترکیب ماده هایی چون آب،سیمان و سنگدانه ها تشکیل شده است؛که این مواد به مقدار فراوان در دسترس می باشند.

کاربرد ها، مزایا ومعایب استفاده از پرینتر سه بعدی بتن وسیمان

درحال حاضر استفاده و خرید پرینتر سه بعدی به جای روش های تولید سنتی مزیت های مختلفی دارد که حاوی سرعت بیشتر، هزینه کمتر وافزایش ایمنی در کار می باشد. پرینتر سه بعدی بتن تولید پسماند را به حداقل می رساند و همچنین تعداد کارگر هایی که در محل کار مورد نیاز هستند را بسیار کاهش می دهد.همچنین، امکان ساخت سازه های پیچیده وانعطاف پذیر را فراهم می سازد.

• چاپ سه بعدی به مهندسان و معماران ساختمان این فرصت را می دهد که در طراحی بناهای مورد نظر خود کاملا انعطاف پذیر باشند.
• با استفاده از پرینت سه بعدی هزینه های ساخت و ساز هم در ساخت کلی بنا و هم در قسمت های جزئی ساختمان بسیارکاهش می یابد.
• در مقیاسه گسترده، ساختمان هایی که با چاپ سه بعدی ساخته می شوند از نظر هزینه کارگر ومصالح ساختمانیبسیار به صرفه هستند.
• همچنین می توان ابزار یدکی را از هر مکان و از هر شرکت ساختمانی فراهم کرد. با انجام این کار در هزینه ابزار یدکی و زمانی که صرف دریافت آن ها می شود، صرفه جویی خواهد شد.
• چاپ سه بعدی برای طراحان این امکان را فراهم می کند که در هر نقطه از دنیا بتوانند پروسه ساخت و ساز را با کم ترین هزینه انجام دهند.
• با استفاده از این تکنولوژی حتی می توان در کره ماه نیز به طراحی و ساخت سازه پرداخت.
• خانه طراحی شده توسط چاپگر سه بعدی نتایج بهتر و دقیق تری را نشان خواهد داد.
• استفاده از پرینترسه بعدی می تواند تا 30 درصد ضایعات ساختمانی را کاهش دهد.

عدم محدودیت در فرم سازه بتنی

درمقام مقایسه با دیگر روش های ساخت افزودنی، استفاده کردن از پرینتر سه بعدی بتن، تقریبا هیچ گونه محدودیتی در انتخاب کردن فرم قطعه ندارد.سازه هایی با سطوح شیب دار، برآمدگی ها، قوس ها، طاق ها و… می توانند به راحتی با استفاده از این روش پرینت شوند.

دقت و رزولوشن بالا

مزیت بعدی که این روش دارد دقت (رزولوشن) بالای این روش حتی برای اشیا بزرگ است.مانده به اندازه ای مختلف ذرات دقت تا0.1 میلی متر در دسترس است.از نظر زیست محیطی نیز همچنین این روش دارای کارایی بسیار است.

صرفه جویی و کاهش اتلاف انرژی از مزایای پرینتر سه بعدی بتن

سازه های بتنی با شکل بهینه سازی شده می تواند مقدار ماده لازم و همچنین می تواند هدر رفت انرژی ساختمان را کاهش دهد.بهینه سازی ساختار و استفاده کردن از روش های ساخت افزودنی ماده اولیه مورد نیاز را تا 70 درصد کاهش می دهد.

انواع مختلف پرینتر های سه بعدی بتن

پرینتر های سه بعدی بتن  Gantry

این نوع از پرینتر های سه بعدی بتن بیشتر مورد استفاده برای پروژه های ساختمانی تجاری است، که این فناوری به ندرت برای پروژه های کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرد؛ که این جریان بیشتر به خاطر اندازه بزرگ، قابلیت حمل محدود و همچنین نیروی فنی مورد نیاز برای حمل کردن آن است.

پرینتر های سه بعدی بتن بازوی رباتیکی

این پرینترها توسط سازه ای به شکل جرثقیل پشتیبانی می شود، که به طور متداول در شش محور حرکت می کند. این مدل از پرینتر های سه بعدی بتن دارای مزایایی همچون افزایش قابلیت حمل و منظم بودن را ارائه می دهند؛ وبه همین خاطر هماهنگ کردن و راه اندازی آن ها آسان تر است. در گذشته این مدل پرینتر ها حجم ساخت محدودی داشتند؛ و به همین دلیل به ساخت سازه های کوچک محدود می شدند.

اما طی پیشرفت هایی که اخیرا حاصل شده، این پرینتر ها توانایی حجم ساخت بزرگتری را پیدا کرده اند؛ که با پرینتر های گانتری مناسب رقابت هستند. اما با این حال قیمت این نوع پرینتر ها در مقایسه با پرینتر های گانتری گران تر می باشد.

با توجه به این که بعضی براین باورغلط اند که این سازه ها را می توان به طور کامل با پرینتر سه بعدی ساخت،باید گفت که معمولا دیوار ها وپایه ها به صورت افزایشی ساخته می شوند.

با این حال پرینت سه بعدی نقش مهمی در صنعت ساختمان سازی داشته ودر یک دهه گذشته چندین شرکت ساختمانی متخصص در زمینه پرینت سه بعدی پا به عرصه گذاشته اند؛ که به عنوان مثال یک شرکت دانمارکی با استفاده از پرینت سه بعدی بتن اولین ساختمان چاپ مصنوعی را در آلمان ساخته است. صنعت پرینتر سه بعدی بتن درحال گسترش است ودر کشورهایی از جمله آلمان،بلژیک،امارات،مراکش و… مورد استفاده قرار گرفته است.