پرینت سه بعدی در پروژه های معماری(۲)
در این مقاله چهار روش مورد استفاده از پرینت سه بعدی در پروژه های معماری و ساختمان به همراه نمونه های واقعی معرفی می شوند.
مدل های توپوگرافی و منظره
مدل های توپوگرافی و منظره چندین هدف در معماری دارند.
این مدل ها می توانند ویژگی های منحصر به فرد مناظر و همچنین ارتفاعات و اشکال را به تصویر بکشند.
نحوه انجام کار
با ادامه رشد فناوری ، اسکن سه بعدی و چاپ سه بعدی روش جدیدی را برای ایجاد مدل های توپوگرافی و منظره ارائه داده اند.
این فناوری ها باعث کاهش هزینه ها، سرعت بخشیدن به روند طراحی و حتی کاهش خطرات احتمالی برای مهندسان می شود.
ابتدا اسکنرهای سه بعدی می توانند از محیط اطراف خود تصاویر بسیار مفصلی تهیه کنند.
فناوری اسکنر سه بعدی اغلب از لیزرها استفاده می کند.
لیزرها توانایی ضبط جزئیات کل منطقه را دارند نه یک نقطه در یک زمان.
پس از انجام چندین اسکن ، تصاویر گرفته شده به مدلهای سه بعدی دقیق تبدیل می شوند.
در این مرحله ، پرینترهای سه بعدی اطلاعات مورد نیاز برای تکثیر همه داده های گرفته شده توسط اسکنر را در یک مدل دارند.
فواید
این روش اجازه می دهد سازندگان و معماران تجسم آنچه باید انجام شود را به کمک پرینت سه بعدی از قبل بسازند.
به عنوان مثال ، با بررسی مدل های چشم انداز و توپوگرافی ، معماران می توانند تعیین کنند که باران از کجا جاری می شود یا برای مناطقی که برای اهداف خاص مناسب ترند.
نمونه های واقعی
این روش چاپ سه بعدی برای اهداف شخصی و تجاری استفاده می شود.
یک نمونه از نحوه استفاده تجاری از نقشه های توپوگرافی چاپ شده سه بعدی ، شرکت WhiteClouds است.
WhiteClouds 3D نقشه های توپوگرافی را برای دانشگاه ها ، موزه ها ، پارک های ملی و غیره چاپ می کند.
نمونه های فردی و غیر تجاری بیشتری از مدل های توپوگرافی چاپ سه بعدی نیز مشهور است.
Microscape شرکتی است که مدل های توپوگرافی غیر تجاری را با استفاده از چاپگرهای سه بعدی تولید می کند ،
در حالی که نمونه دیگر این نقشه توپوگرافی ایالات متحده است.
ساختمان سفارشی
روش دیگری که در زمینه معماری از چاپ سه بعدی استفاده می شود ساخت و سازهای سفارشی است.
منظور ما از این کار ، پرینت سه بعدی ساختمانهای واقعی است.
نه استفاده از کار دستی سنتی برای ساخت یک سازه.
تحوه انجام کار
در این روش به جای چاپ در فلزات و پلاستیک ها ، این روش اغلب از موادی که برای ساخت و ساز مناسب ترند مانند سیمان و ماسه استفاده می کند.
بعلاوه ، به دلیل اندازه ، ساختمانها با استفاده از ماشینهای مقیاس بزرگ ، اغلب با بازوی رباتیک ، چاپ می شوند تا چاپگرهای معمولی با فرم جعبه ای.
قبل از چاپ ، معماران از BIM ، پیش نویس و نرم افزار طراحی برای تولید مدلی از یک ساختمان احتمالی استفاده می کنند.
بعد از اتمام طراحی و زمان چاپ ، از نرم افزار برای کار ساخت و ساز تحت نظارت انسان استفاده می شود.
فواید
ساخت خودکار با کمک چاپ سه بعدی باعث کاهش شدید زمان تولید می شود.
دستگاه های چاپ سریع و دقیق هستند و خطاهای مستقیم انسانی را از بین می برند.
ساختمانهای اساسی به سرعت بالقوه در ۲۴ ساعت قابل چاپ هستند ،
زیرا ماشین آلات سریع هستند و خسته نمی شوند!
در نتیجه ، این امر نیاز اکثر نیروی انسانی را از بین می برد و فقط در ماشین آلات نیاز به نظارت است.
علاوه بر این ، چاپ سه بعدی در هزینه های زیادی صرفه جویی می کند.
در این مرحله ، هزینه ساخت چاپگرهای سه بعدی قابل توجه است و از نظر تجاری در دسترس نیستند.
با این حال ، هزینه های مواد در مقایسه با ساخت یک سازه سنتی حداقل است.
نمونه های واقعی
اخیراً از چاپ سه بعدی برای چاپ خانه های بزرگ و سایر ساختمان ها استفاده شده است!
نمونه های شگفت انگیز بسیاری از جمله اولین آپارتمان چاپ سه بعدی جهان در چین وجود دارد.
روزانه یک طبقه چاپ می شد و چاپ سه بعدی توانست زمان و هزینه تولید را بیش از ۵۰ درصد کاهش دهد.
چاپ سه بعدی فلزی
چاپ در فلز امکان ایجاد قطعات با مقاوم را فراهم می کند.
این قطعات را می توان برای معماری به کار برد تا یکپارچگی سازه ساختمان یا سازه را افزایش دهد.
نحوه انجام کار
برای اهداف معماری ، از چاپگرهای سه بعدی فلزی بزرگتر ، تخصصی ، بازو مانند استفاده می شود.
طبق معمول ، قطعات و سازه ها باید با استفاده از نرم افزار CAD طراحی شوند.
بسته به آنچه مورد نیاز است یا محصول نهایی چیست ، می توان از چندین فلز برای چاپ سه بعدی استفاده کرد.
به عنوان مثال ، از آلیاژهای تیتانیوم برای ساخت قطعات موتور استفاده می شود در حالی که از آلیاژهای آلومینیوم معمولاً در مناطق صنعتی استفاده می شود.
سایر مواد فلزی شامل آلیاژهای پایه فولاد ، مس و کبالت است.
فواید
همانطور که اشاره کردیم چاپ سه بعدی فلزی امکان تولید قطعات قوی و بادوام را فراهم می کند که می توانند در پروژه های معماری مورد استفاده قرار گیرند.
چاپ سه بعدی به معماران اجازه می دهد ساختارهای پیچیده تری ایجاد کنند .
به آنها آزادی طراحی را برای زیرساخت های مقیاس بزرگ می بخشد.
نمونه های واقعی
در حال حاضر ، یک بازوی فلزی رباتیک وجود دارد که می تواند لایه به لایه فولاد ضد زنگ را چاپ کند.
این فناوری اما هنوز در مراحل ابتدایی است.
برخی از مواردی که معماران در حال آزمایش برای چاپ هستند سازه های فلزی برای ساختمان ها هستند.
تاکنون یک پل فولادی چاپ سه بعدی با موفقیت در آمستردام نصب شده است.
این پل با استفاده از چاپگر فلزی MX3D چاپ شد.
محیط های خاص
با گسترش چاپ سه بعدی ، مردم در حال آزمایش چاپ های معماری در مناطقی هستند که هرگز فکر نمی کردند.
چاپ سه بعدی در حال راه رفتن به مناطق دوردست ، مناطق جنگی و حتی به فضا است!
از آنجا که چاپگرهای سه بعدی می توانند به سرعت در هر جایی تنظیم شوند و همیشه به برق احتیاج ندارند ، می توانند در مکان های منحصر به فردی کار کنند.
نحوه انجام کار
این روش به متدهای مختلفی کار می کند.
هدف از بین بردن یا کاهش تعامل انسان با محیط ساختمان است.
به نوبه خود ، این امر خطر هرگونه آسیب محیطی (گرمای شدید ، کمبود اکسیژن و غیره) را برای ساکنان کاهش می دهد.
شما به یک چاپگر سه بعدی با اندازه مناسب برای کار نیاز دارید (یعنی مقیاس بزرگ برای چاپ ساختمان ، مقیاس کوچک برای فضاهای تنگ).
از این روش می توان به روشهای دیگری نیز استفاده کرد .
مانند چاپ قطعات مختلف در صورت عدم دسترسی در نزدیکی.
البته ، با گسترش معماری چاپ سه بعدی در مناطق دورتر ، چاپگرها باید متناسب با تجهیزات و مواد با دوام تنظیم شوند.
برای چاپ سه بعدی در چنین محیط هایی ، نرم افزار پیشرفته چاپ از راه دور نیز باید توسعه یابد.
فواید
این روش می تواند به میزان قابل توجهی خطر انسان و همچنین نیروی انسانی را کاهش دهد.
شما می توانید انواع مختلفی از اشیا را با مواد موجود در دسترس خود قرار دهید.
اگر کسی مطمئن نباشد که دقیقاً به چه قطعاتی در یک مکان از راه دور احتیاج دارد ، این می تواند مفید باشد.
چاپ سه بعدی به آنها امکان می دهد تا جایی که می خواهند قطعاتی را که می خواهند بسازند یا مدل سه بعدی آنچه باید چاپ شود را پیدا می کنند.
نمونه های واقعی
در برخی از مناطق دور افتاده جهان ، دسترسی به منابع مورد نیاز همیشه امکان پذیر نیست.
به عنوان مثال ، سازمان هایی مانند پزشکان بدون مرز در مناطق دورافتاده با منابع غیرقابل اعتماد فعالیت می کنند.
در حال حاضر ، پزشکان می توانند به جای اینکه هفته ها منتظر تحویل مواد باشند ، با پرینترهای سه بعدی آنچه را که لازم دارند سریع چاپ کنند و ظرف چند ساعت آن را داشته باشند.
اخیراً سربازان و کارکنان بهداشتی مستقر در بیابانها این روش را آزمایش کرده اند.
یک چاپگر سه بعدی توانست با موفقیت چندین محصول از جمله پوست سر ، هموستات ، باند و حتی قسمت های استخوان را چاپ کند!
پروژه دیگر نصب چاپگر سه بعدی در ایستگاه فضایی بین المللی است.
هر دو این پروژه ها با همکاری Fab AE (ساخت در محیط های سختگیرانه) انجام شده است.
چاپ سه بعدی برای اهداف معماری هنوز در حال آزمایش است.
تاکنون برخی از پروژه ها انجام شده است.
به عنوان مثال ، ارتش ایالات متحده آزمایش چاپ پادگان های بتونی را تجربه کرده است.
از آنجا که به دلیل شرایط غیر ایمن در بعضی از محیط ها کار دستی امکان پذیر نیست
یک چاپگر سه بعدی خطر برای انسان را کاهش می دهد.
