آیا پرینت سه بعدی House بالاخره موفق شده است؟

خارج از صنعت ساخت افزودنی (AM)، اغلب می توان مفهوم ساخت و ساز افزودنی را مشاهده کرد که به آن "چاپ سه بعدی خانه" یا "ساختمان با چاپ سه بعدی" گفته می شود. فقط نتایج گوگل را ببینیدGOOG
ابزار کلمه کلیدی زیر تا حدی، این نشان‌دهنده سطح آگاهی عموم مردم از این بخش خاص است، زیرا بیشتر اخبار جریان اصلی تعداد فزاینده خانه‌هایی را که اکنون با تکنیک‌های چاپ سه‌بعدی بتن ساخته می‌شوند، پوشش می‌دهند. با این حال، ساخت و ساز افزودنی اکنون به نقطه ای رسیده است که این بخش برای مسکن های پرینت سه بعدی و فراتر از آن ارزش گذاری می شود.

ساخت و ساز افزودنی بالاخره آن را ساخته است

این توسط تعدادی از پیشرفت ها، در درجه اول تعداد بازیکنان بسیار بزرگی که وارد فضا شده اند، نشان داده می شود. بسیاری از سرفصل‌هایی که امروزه می‌بینیم توسط برخی استارت‌آپ‌های کوچک، از جمله ICON و COBOD که سیستم‌های پرینت سه بعدی ساخت و ساز می‌سازند، تولید می‌شوند. با این حال، مشتریان آنها از بزرگترین مشتریان روی کره زمین هستند.

به عنوان مثال، COBOD-حمایت کرد توسط گروه 1.8 میلیارد دلاری PERI - تامین کننده جنرال الکتریک است که اخیراً بزرگترین مرکز ساخت و ساز افزودنی جهان را برای پایه های بتنی پرینت سه بعدی برای توربین های بادی ساخته است. Holcim، غول سیمانی تقریباً 3 میلیارد دلاری در آب داغ برای ساخت معاملات با داعش در سوریه، یکی دیگر از مشتریان COBOD است. این شرکت از ماشین‌های COBOD برای چاپ سه بعدی خانه‌ها و مدارس در آفریقا از طریق گروه غیرانتفاعی خود استفاده می‌کند 14 درخت.

مشتریان ICON مسلماً بزرگتر هستند. شرکای اصلی ICON علاوه بر همکاری با توسعه دهندگان مسکن کوچکتر، ناسا و وزارت دفاع ایالات متحده هستند. برای ارتش ایالات متحده، ICON چاپ سه بعدی دارد پناهگاه های وسایل نقلیه و پادگان های عظیم.

در همین حال، شرکت های دیگر از جمله در حال ورود به این بخش هستند CEMEXپنجمین شرکت بزرگ مصالح ساختمانی در جهان؛ سیکایک غول شیمیایی سوئیسی با ارزش بازار فعلی 38 میلیارد دلار. و سنت گوبینیکی از قدیمی ترین و بزرگ ترین شرکت های چندملیتی مصالح ساختمانی جهان با درآمدی در حدود 47 میلیارد دلار.

ساخت و ساز افزودنی از کجا آمده است؟

Wohlers Associates، با پشتیبانی ASTM International، قدیمی ترین و معتبرترین شرکت مشاوره صنعت چاپ سه بعدی است. در آوریل 3، کارشناس چاپ سه بعدی ساخت و ساز استفان منصور به وولرز به عنوان مشاور همکار پیوست و نشانه دیگری از ساختن افزودنی ارائه کرد. ما می دانیم که پرینت سه بعدی ساختمانی چیزی بیش از «چاپ سه بعدی خانگی» است، اما از کجا آمده است؟ منصور جواب هایی داشت.

به گفته این متخصص، ساخت و ساز افزودنی از خاورمیانه رونق چشمگیری پیدا کرد، جایی که امارات متحده عربی چشم انداز 2030 خود را اعلام کرد و عربستان سعودی از آن رونمایی کرد. پروژه NEOM. اولی به دنبال ساختن بود 25 درصد پرینت سه بعدی ساختمان های دبی تا سال 3، در حالی که دومی 2030 میلیارد دلار برای برنامه ریزی و ساخت و ساز از صندوق سرمایه گذاری عمومی عربستان سعودی و سرمایه گذاران بین المللی تزریق می کند.

منصور گفت: «در پاسخ، پیمانکاران عمومی تلاش هایی را برای بررسی بیشتر و تحقق افزودنی برای ساخت و ساز به عنوان ابزاری برای رسیدن به اهداف مورد نیاز آغاز کردند. شرکت‌های مهم و کلیدی در منطقه خلیج فارس شامل BAM Infra، BESIX، Freyssinet، Vinci، ACCIONA و Consolidated Contractors Company بودند. پیشرفت ها و دستاوردهای اروپایی در زمینه افزودنی ساخت و ساز در شش سال گذشته نتیجه مستقیم شرکت های ذکر شده قبلی است. آنها که در اروپا مستقر هستند و با همکاری با تامین کنندگان مواد مختلف، موسسات فنی و استارتاپ های پرینت سه بعدی ساخت و ساز کار می کنند، به دنبال ایجاد افزودنی برای ساخت و ساز به عنوان ابزاری در این بخش هستند.

این امر بیشتر به دلیل ترکیبی از تأثیرات همه‌گیری و تأثیر منفی فناوری‌های ساخت‌وساز سنتی بر اکوسیستم ما ایجاد شد. به گفته منصور، مسائلی مانند شکاف های زنجیره تامین، کاهش نیروی کار، افزایش تقاضا برای ساخت و ساز، افزایش هزینه های مواد و هزینه های پایداری مشتری "بخش AEC را به بازنگری در وضعیت موجود و حرکت به سمت افزودنی برای ساخت و ساز سوق می دهد."

آینده پرینت سه بعدی ساختمانی چیست؟

به گفته منصور با افزایش پذیرش، دو حوزه کلیدی وجود دارد که نشان دهنده مرحله بعدی توسعه برای ساخت و ساز افزودنی است: ارتقای فناوری و پایدارتر کردن آن. در حوزه اول، ما شاهد ویژگی هایی مانند نظارت خودکار چاپ از طریق استفاده از حسگرها و هوش مصنوعی برای بهبود کیفیت چاپ خواهیم بود. علاوه بر این، فرآیند راه اندازی و از کار انداختن تجهیزات چاپ سه بعدی، به ویژه برای چاپ در محل، بهینه خواهد شد.

در مورد پایداری، ما از قبل می دانیم که اگر صنعت سیمان یک کشور بود، آن کشور هم بود سومین بزرگترین انتشار دهنده دی اکسید کربن در جهان پس از چین و آمریکا پروژه های منصور اتکا به این ماده را به نفع کاهش داد. متاکائولین، خشت، سنگ آهک، زباله های ساختمانی بازیافت شده، باطله معدن، شیل و غیره. به طور مشابه، مواد تقویت‌کننده جدیدی از جمله میلگرد کنفی و کنفی، گرافن، الیاف جاسازی شده و مصالح شیشه‌ای مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

البته، ساخت و ساز افزودنی صرفاً برای پرینت سه بعدی خانه های بتنی استفاده نمی شود و در آینده نیز استفاده نخواهد شد. منصور به تعدادی از برنامه‌های کاربردی فراتر از آنچه در اکثر رسانه‌های جریان اصلی پوشش داده می‌شود، اشاره کرد، مانند موجودی دیجیتال برای مقابله با هزینه‌های سربار، زمان‌های سررسید و تدارکات. بهینه سازی قطعات و قطعات یدکی چاپ سه بعدی برای تجهیزات ساخت و ساز قدیمی؛ روش های پایدارتر برای ایجاد نما، روکش، و اتصالات ساختاری؛ و اجرای یک رویکرد دایره ای با استفاده از مواد بازیافتی مانند پلاستیک و ضایعات چوب برای چاپ سه بعدی مبلمان و وسایل.

استانداردهای ساخت و ساز افزودنی

با حرکت رو به جلو، بزرگترین مانع برای این بخش ممکن است ماهیت تکنولوژیکی نداشته باشد اما با استانداردهای ساخت و ساز افزودنی همراه باشد.

هیچ چیز در ساخت و ساز بدون استاندارد اتفاق نمی افتد. هیچ «تجدید» در ساخت و ساز وجود ندارد. سازه ای باید ساخته شود تا ایمن باشد و در برابر آزمون زمان و عناصر مقاومت کند. بخش ساخت و ساز مخالف اتخاذ رویکردها و فناوری های جدید نیست، اما باید اطمینان حاصل شود که سازه های در حال "چاپ" ایمن هستند و نیازها را برآورده می کنند یا از آنها فراتر می روند. اینجاست که استانداردها نقش مهمی ایفا می کنند. استانداردها امکان پذیرش و پذیرش انبوه را فراهم می‌کنند، که ایجاد یک بازار رقابتی سالم را تقویت می‌کند، که پیشرفت‌های بیشتر در مواد و رویکردها را تشویق می‌کند و قیمت‌گذاری رقابتی را ممکن می‌سازد.

به همین دلیل، منصور بر عهده گرفت تا کمیته ای را برای رسیدگی به این موضوع در مارس 2021 ایجاد کند. ISO/ASTM 52939، قرار است قبل از انتشار رسمی تا پایان سال 2022 تحت یک فرآیند بررسی و تفسیر دوم قرار گیرد.

این به موقع است، زیرا در چندین ابتکار تحت رهبری دولت مانند پیشنهاد اخیر کمیسیون اروپا در 30 مارس نقش دارد.^th، 2022 که در آن افزودنی برای ساخت و ساز به صراحت مورد توجه قرار گرفته است و کمیته استانداردسازی اروپا (CEN و CENELECمنصور خاطرنشان کرد: تصویب ISO/ASTM 52939 به عنوان یک استاندارد CEN ISO/ASTM پس از انتشار.

همانطور که با سایر استانداردهای چاپ سه بعدی دیدیم، این تنها آغاز فرآیند طولانی و پر زحمتی است که برای پیشبرد این بخش ضروری است. با انجام این کار کلیدی، دیگر تلاش های لازم برای پیشرفت ساخت و ساز افزودنی، ادامه آموزش متخصصان صنعت خواهد بود. در این راستا، Wohlers Associates، با پشتیبانی ASTM International، با درک نقاط قوت و محدودیت های چاپ سه بعدی به عنوان یک ابزار، به بخش ساخت و ساز جهانی مشاوره و پشتیبانی خواهد کرد. این سازمان دیدگاه استراتژیک را در مورد فرآیندها، مواد، ابتکارات نظارتی و توسعه و پذیرش استانداردهای صنعتی ارائه می دهد.