أول مبنى سكني مطبوع ثلاثي الأبعاد في ألمانيا، 25 ساعة لطباعة الجزء السفلي من المنزل

في الآونة الأخيرة، استخدمت شركة PERI لمواد البناء تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لبناء مبنى سكني في بيكوم، شمال الراين وستفاليا، غرب ألمانيا. يتكون المبنى من منازل منفصلة مكونة من طابقين ، ويحتوي كل طابق على مساحة معيشة تبلغ حوالي 80 مترا مربعا ، ويتم بناؤه باستخدام طابعة بناء ثلاثية الأبعاد.

تقوم طابعة البناء ثلاثية الأبعاد برش الخرسانة طبقة طبقة، مثل وضع الكريم على الكعكة. قام العاملان بطباعة الطابق السفلي من المبنى السكني في غضون 25 ساعة فقط، وهو ما كان موفرا للوقت وموفرا للعمالة. هذا المنزل هو مشروع رئيسي للحكومة المحلية لاختبار ما إذا كانت المباني ثلاثية الأبعاد أكثر كفاءة ومرونة من المباني التقليدية.

مع تحسين تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد، يمكن إكمال المزيد والمزيد من الأشياء عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد. في البداية، كانت المنتجات المطبوعة ثلاثية الأبعاد كائنات صغيرة. ومع ذلك ، فإن إمكانات الطباعة ثلاثية الأبعاد هي أكثر بكثير من مجرد إنتاج الأدوات المنزلية DIY. في الواقع ، يمكن لهذه التكنولوجيا حتى تخريب صناعة البناء التقليدية تماما.

ظهرت تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في منتصف التسعينيات وهي في الواقع تقنية تستخدم المعالجة الخفيفة ورقح الورق لتحقيق النماذج الأولية السريعة. مبدأ عملها هو في الأساس نفس مبدأ الطابعات العادية. تم تجهيز الطابعة بمواد لاصقة مثل مسحوق المعدن أو البلاستيك. بعد توصيله بالكمبيوتر، يتم تحويل المخطط على الكمبيوتر أخيرا إلى كائن حقيقي من خلال طريقة طباعة متعددة الطبقات.

تتطلب العناصر الكبيرة مثل إطارات الدراجات وعجلات قيادة السيارات وحتى أجزاء الطائرات طابعات أكبر ومساحة تخزين أكبر. ويجري الآن تطبيق هذه التكنولوجيا في العديد من المجالات، والناس يستخدمونها لصنع الملابس والبناء والسيارات، وهلم جرا.

الطابعات المعمارية ثلاثية الأبعاد بسيطة في التصميم ولكنها معقدة للغاية لتنفيذها. تتكون العملية من آلة قذف عملاقة ثلاثية الأبعاد. عملها يشبه إلى حد كبير مبدأ تشغيل الطابعة رأيناه ، ولكن هناك فرق واحد واضح: أنه يضغط على الخرسانة.

وتستخدم محركات الأقراص جير على رئيس البثق من نظام طابعة البناء 3D لإنشاء الأساسات والجدران للمنزل. مبدأها يشبه إلى حد كبير استخدام الطوب الطيني ، ويمكن للمباني المبنية تحمل الزلازل والكوارث الطبيعية الأخرى. استخدام هذه العملية ليست رخيصة وسريعة لبناء فحسب، ولكن أيضا صديقة للبيئة، ويتم تخفيض تكلفة البناء والمواد إلى حد كبير.

لقد غيرت الطباعة المعمارية ثلاثية الأبعاد بشكل أساسي الطريقة التي نبني بها وعملية بناء المساكن. وقال مدير سلسلة الإنتاج والتوريد في شركة PERI لمواد البناء: "لأن هذا هو أول مبنى من نوعه، فإن سرعة الطباعة لدينا أبطأ من السرعة الفعلية". وقال "نأمل أن نغتنم هذه الفرصة لاكتساب المزيد من الخبرة في العمليات اليومية. لأنه سيساعدنا في مشروع الطباعة القادم على الاستفادة بشكل أكبر من إمكانات التكنولوجيا لخفض التكاليف".

من أجل بناء هذا المبنى السكني ، استخدمت شركة مواد البناء PERI طابعة ثلاثية الأبعاد BOD2 ، والتي يمكن نقلها من أي موقع في المبنى مع إطارها ، وتحتاج فقط إلى معايرة مرة واحدة.

"توفر عملية الطباعة الخرسانية لمصممينا درجة عالية من الحرية عند تصميم المباني". وقال المهندس المعماري والديماركورت: "باستخدام أساليب البناء التقليدية، لا يمكن تحقيق ذلك إلا من خلال دفع تكاليف رأسمالية ضخمة. في هذه المرحلة".

يتكون المبنى من جدار تجويف مكون من ثلاث طبقات مليء بمجمع عازل. خلال عملية الطباعة، سوف تأخذ الطابعة في الاعتبار اتصالات السباكة التي سيتم وضعها في المستقبل.

تم اعتماد الطابعة ثلاثية الأبعاد BOD2 ويمكنها العمل في منطقة الطباعة أثناء الطباعة. وهذا يعني أن العمل اليدوي (مثل تركيب وتوصيل أنابيب فارغة) يمكن دمجها بسهولة في عملية الطباعة.

في الوقت الحاضر ، لم يعد تطوير مباني الطباعة ثلاثية الأبعاد خيالا وهميا ، بل يمكن تحقيقه حقا ، وقد غيرت التكنولوجيا حياة الناس.