چرا فناوری پرینت سه بعدی در سال ۲۰۲۳ رواج یافته است؟
فناوری به طور مداوم در حال توسعه است و فرصت های بیشتری برای رشد و پذیرش ایجاد می کند. طبق پیش‌بینی‌های CEMEX Ventures، نرخ رشد ترکیبی سالانه (CAGR) در سال ۲۰۲۸ در مقایسه با سال ۲۰۲۱، ۹۱٫۵ درصد خواهد بود. چگونه می‌توانیم این تکامل را از دیدگاه آنها ببینیم؟
پرینت سه بعدی در ساخت و ساز چیست؟
از دهه ۱۹۸۰، فناوری پرینت سه بعدی زیر سوال رفته است. با این حال، امروزه همچنان مرتبط است و می تواند برای ایجاد اشیاء سه بعدی با لایه بندی مواد به هم استفاده شود. این روش ساخت و ساز همه کاره است – می توان آن را برای بخش های خاصی از پروژه ها یا کل سازه ها مانند خانه ها، فضاهای نشیمن، دفاتر و ساختمان های مدولار به کار برد. قطعات مبلمان شهری، عناصر تزئینی، قالب های تقویتی و ستون ها را می توان با استفاده از این فرآیند خلاقانه ایجاد کرد! اما دقیقاً چگونه کار می کند؟
فرآیند طراحی یک منبع ارزشمند داده در ساخت و ساز است. فن‌آوری‌های پرینت سه‌بعدی ادغام با این صنعت را ساده‌تر می‌کنند، زیرا آنها قبلاً دارای تخصص در تولید به کمک رایانه و مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) هستند. یک چاپگر سه بعدی می‌تواند دستورالعمل‌ها را از شما بگیرد و سپس مواد را مطابق با آن دستورالعمل‌ها با استفاده از موادی مانند بتن، ژئوپلیمر، فیبر یا ماسه پوشش دهد.
تحقیقات و بازارها پیش‌بینی می‌کنند که ارزش بازار چاپ سه بعدی تا سال ۲۰۲۸ به ۱,۰۳۴,۰۹۶٫۷ میلیون دلار برسد که نسبت به ارزش فعلی آن که ۸۶۴ میلیون دلار است، افزایش چشمگیری داشته است.
چاپ سه بعدی راه حلی جذاب برای مشاغل ساختمانی است. پرینت سه بعدی با مزایای بسیاری که دارد، نحوه ساخت ما را متحول کرده است و پایداری، بهره وری و مسائل زنجیره تامین را افزایش می دهد.
همچنین بخوانید: چاپ سه بعدی چگونه کار می کند؟
زمان کاهش یافته
روش های ساخت و ساز سنتی اغلب ماه ها طول می کشد تا یک پروژه تکمیل شود. با فناوری های مدرن، پروژه ها با سرعت بسیار بیشتری تکمیل می شوند.
امن تر
در ایالات متحده، OSHA (اداره ایمنی و بهداشت شغلی) گزارش می دهد که از هر ده کارگر در کارگاه های ساختمانی، یک نفر سالانه به دلیل سقوط یا تماس اشتباه با تجهیزات آسیب می بیند.
یکی از مهمترین مزایای پرینت سه بعدی مزایای ایمنی و سلامتی آن برای کارگران در محل است. کارمندان می توانند کارآمدتر کار کنند و با یادگیری نحوه کارکرد صحیح پرینترها از صدمات جلوگیری کنند.
انعطاف پذیری طراحی
هر گونه تغییر لحظه آخری در طراحی هیچ تاخیر یا مشکلی ایجاد نمی کند. پرینت سه بعدی امکان بهبود کار قبل از چاپ را فراهم می کند و تمام مشکلات مربوط به ایجاد تغییرات را از بین می برد.
چاپ سه بعدی در ساخت و ساز: فرصت ها و چالش ها
در حالی که چاپ سه بعدی مزایای زیادی برای ساخت و ساز ارائه می دهد، پذیرش آن در بازار هنوز باید بهبود یابد. ما در مورد نکات مهم در پذیرش بیشتر این فناوری توسط متخصصان صنعت و اینکه چرا شرکت های بزرگ در مورد آن شک دارند بحث می کنیم.
همچنین بخوانید : چاپ سه بعدی و کودکان
اگرچه چاپ سه بعدی برای ایجاد اقلام مقرون به صرفه تر می شود، ماشین آلات مورد نیاز برای خرید و اجرا گران هستند. بنابراین، شرکت های بزرگ هنوز روی آنها سرمایه گذاری نکرده اند. برای استفاده موثر از فناوری چاپ سه بعدی، صنعت باید متخصصان بیشتری را آموزش دهد. آنها باید بتوانند مدل ها را طراحی کنند و تجهیزات لازم را به کار گیرند.
برای فعال کردن چاپ سه‌بعدی در ساخت‌وساز، با ارائه دستورالعمل‌ها و مزایای واضح برای سایت‌های ساخت‌وساز جدید، به قانون نیاز است. پیشرفت و اندازه چاپگرها مانع دیگری است، زیرا بسیاری از مدل‌های موجود در بازار ظرفیت چاپ یک ساختار مشابه را ندارند.
محدودیت اصلی چاپ سه بعدی در مواد یا ترکیب مورد استفاده نهفته است. از آنجایی که این روش ساخت به اکستروژن از نازل و قابلیت ساخت برای حفظ شکل در طول زمان نیاز دارد، زمان باز (زمان بین چاپ و ساخت پذیری) باید تا حد قابل قبولی حفظ شود، زیرا فقط زمان زیادی برای اتمام مواد چاپی قبل از سفت شدن در صورت تکمیل نشدن وجود دارد. طبق برنامه).
انواع پرینترهای سه بعدی
بازوی رباتیک
یک چاپگر کنترل‌شده خودکار به کاربران آزادی حرکت و انعطاف‌پذیری برای برنامه‌ریزی چندین کار به طور همزمان را می‌دهد. این بازو می تواند از زوایای مختلف چاپ کند و هندسه های پیچیده ای ایجاد کند. علاوه بر این، اندازه های بزرگتر را نسبت به سایر روش های چاپ سه بعدی چاپ می کند.
سیستم دروازه ای
پرینت سه بعدی با فرآیند کانتورینگ آغاز شده است. این شامل رسوب مصالح ساختمانی برای تشکیل یک مدل سه بعدی و سازه های در مقیاس بزرگ با سطح صاف است. یک بازوی ربات در حین اعمال لایه به لایه بتن توسط ریل هایی که در اطراف زمین قرار گرفته اند هدایت می شود.
تکنیک های چاپ سه بعدی
آیا به چاپ سه بعدی علاقه دارید؟ در اینجا چند روش پرینت سه بعدی وجود دارد که ممکن است برای شما مفید باشد.
اکستروژن
اکستروژن به دلیل تطبیق پذیری آن در همه محیط ها، پرکاربردترین روش پرینت سه بعدی است. این فرآیند با لایه بندی مواد از طریق یک یا چند نازل نصب شده بر روی جرثقیل، دروازه یا بازوی روباتیک، اشیاء را ایجاد می کند – برای نمونه سازی، مدل سازی و تولید به طور یکسان!
باندینگ پودری
باندینگ پودری یک تکنیک چاپ منحصر به فرد با استفاده از مواد پودری به عنوان ماده اصلی آن است. دو روش هستند موجود: جتینگ بستر پودر یا جت بایندر. اولین مورد شامل ذوب ذرات پودر با استفاده از لیزر برای ایجاد لایه هایی از اشیاء مورد نظر است. ورق های پوشش برای استحکام و دوام بیشتر بین هر لایه مواد اضافه می کنند.
از سوی دیگر، بایندر جتینگ از هد چاپی استفاده می کند که چسب مایع را در بالای بستر چاپ پودری قرار می دهد. این چسب به طور دائم هر لایه را به هم متصل می کند و در همان زمان یکی دیگر را برای چاپ با دقت بالاتر و توانایی پردازش چاپ های پیچیده تر اضافه می کند.
افشانه
یک ربات مستقل مواد ساختمانی را تحت فشار اسپری می کند تا شکل های دلخواه را ایجاد کند و سپس این فرآیند را لایه به لایه تکرار می کند. این امکان ریختن بتن در سازه ها را برای کاربردهای عمودی استثنایی مانند تزئینات سقف یا نما فراهم می کند.
همچنین بخوانید: والدین و بچه ها چه ملاحظاتی را باید با چاپ سه بعدی در نظر بگیرند؟
چاپ سه بعدی در ساخت و ساز در سراسر جهان
شهرها در سراسر جهان با افزایش تصاعدی نیاز خود به پروژه های زیرساختی و ساختمانی مواجه هستند. در سال ۱۸۰۰، تنها ۳ درصد از مردم در مناطق شهری زندگی می کردند. تا سال ۱۹۰۰، این تعداد به ۱۵٪ افزایش یافته بود و اکنون ۵۵٪ ساکنان شهر هستند. بر اساس پیش‌بینی‌های مجمع جهانی اقتصاد، تا سال ۲۰۵۰ دو سوم مردم در شهرهای بزرگ زندگی خواهند کرد.
ابتکارات دولتی چاپ سه بعدی را در ساخت و ساز پیش می برد و دبی یکی از آنهاست. تا سال ۲۰۳۰، ۲۵ درصد از کل ساختمان ها باید با استفاده از فناوری چاپ سه بعدی ساخته شوند.
چگونه این فناوری در زمینه جهانی قرار می گیرد؟
آمریکا
ایالات متحده پیشگام در استفاده از فناوری چاپ سه بعدی برای ساخت و ساز بود. این مسئول هزینه پروژه ها در سراسر آمریکای شمالی است.
ناسا و نیروی دریایی دو سازمان برجسته هستند که این مسئولیت را با پروژه هایی در سراسر آمریکای شمالی هدایت می کنند.
مکزیک دارای بیشترین تعداد پروژه در آمریکای لاتین است. اروپا در توسعه پروژه در سراسر جهان پیشرو است و هلند گره اصلی تحقیق و توسعه (R&D) است. اخیراً، فرانسه، آلمان و اسپانیا همگی برجستگی خود را افزایش داده اند.
دانشگاه ها نقش اساسی در تحقیق و توسعه برای چاپ سه بعدی در ساخت و ساز دارند و در کنار شرکت ها برای دستیابی به مزایای پایدار و زیست محیطی کار می کنند.
آسیا و خاورمیانه
پیش بینی می شود تا سال ۲۰۲۰، چاپ سه بعدی در ساخت و ساز سهم بازار جهانی ۳۸٪ را به خود اختصاص دهد. این رشد در درجه اول ناشی از فرصت های سودآور موجود در این بخش است.
دبی، خانه بلندترین ساختمان دولتی جهان که با پرینت سه بعدی ساخته شده است، متعهد شده است تا سال ۲۰۳۰ از این فناوری در ۲۵ درصد از کل ساخت و سازهای جدید استفاده کند.
چین پیشگام پذیرش فناوری بود، اما کشورهای دیگر از آن زمان پیروی کردند و ژاپن اکنون به عنوان یکی از امیدوارکننده ترین مکان ها برای توسعه و پیاده سازی فناوری در نظر گرفته می شود.
بیشتر این پروژه ها تجاری هستند، در حالی که دانشگاه ها نقش مهمی را در توسعه فناوری های جدید ایفا می کنند.
دانشگاه‌ها همچنین می‌توانند نمونه‌های اولیه و سازه‌هایی غیر از خانه‌ها – مانند پل‌ها – را با چاپگرهای سه بعدی چاپ کنند.
