پرینتر سه‌بعدی خانه – آشنایی با 11 سازنده برتر دنیا

پرینتر سه‌بعدی خانه

پرینتر سه‌بعدی بتن، پرینتر سه‌بعدی خانه و یا پرینتر سه‌بعدی ساختمان عناوین مختلفی است که شرکت‌هایی نو ظهور به دستگاه‌های خود اطلاق می‌کنند و ادعا دارند که با این دستگاه‌ها آینده‌ی صنعت ساخت و ساز را متحول خواهند کرد.
در حالی که خانه‌های ساخته شده به کمک پرینترهای سه‌بعدی به یک بازار ساخت و ساز موفقیت آمیز تبدیل می شوند، می خواهیم بر روی سازندگان پرینترهای سه‌بعدی که این کار را میسر نموده‌اند تمرکز کنیم. امروزه قابلیت اکسترود کردن بتن در پرینترهای سه‌بعدی، ساخت سازه‌های مختلف با پیچیدگی متفاوت را از خانه‌ها تا پل‌ها و آسمان خراش‌ها ممکن ساخته است. به همین خاطر ما در ادامه به 11 کمپانی خواهیم پرداخت که به ساخت سازه‌های عمرانی با استفاده از پرینترهای سه‌بعدی ساختمانی مشغول هستند.

Apis Cor

Apis Cor یک شرکت روسی است که پرینترهای سه‌بعدی را به گونه‌ای توسعه داده که قادرند یک خانه را در مدت 24 ساعت بسازند. این ماشین 5/4 متر طول و 5/1 متر عرض و ارتفاع دارد و می‌تواند به راحتی توسط جرثقیل جابجا شود. یک پرینتر سه‌بعدی قطبی که بتن را بر یک سطح با مساحت 132 میلی‌متر مربع اکسترود می‌کند. همچنین پرینتر می‌تواند به صورت درجا در سایت نصب گردد. کمپانی Apis Cor نرم‌افزار مخصوص خود را برای پرینتر توسعه داده است که به وسیله آن بتواند پارامترهای فرآیند ساخت را کنترل کند.

BatiPrint

BatiPrint نتیجه کار یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه Nantes است که تکنولوژی جدید پرینت سه‌بعدی را برای ساخت خانه توسعه دادند. این ماشین امکان ساخت اولین خانه اجتماعی ایجاد شده به وسیله پرینت سه‌بعدی را در Nantes فراهم کرده است. آن‌ها برای توسعه یک ربات 4 متری که می تواند 3 لایه از مواد را همزمان اعمال کند، با LS2N که یک آزمایشگاه متخصص رباتیک است همکاری کردند. این ماده شامل دولایه فوم گران‌قیمت و یک سوم آن نیز بتن است. همچنین، این ربات قابل حمل بوده و می‌تواند مستقیماً در محل مورد نظر به کار گرفته شود. این پرینتر قادر به ساخت دیوارهایی با ارتفاع 7 متر است.

WASP

این سازنده ایتالیایی، یک پرینتر سه‌بعدی بتنی را توسعه داده که در حال حاظر بزرگترین پرینتر در بازار است. این پرینتر سه‌بعدی دارای ارتفاع 12 متر و عرض 7 متر و نیز بازوهای قابل تنظیم تا 6 متر می‌باشد. این پرینتر که BigDelta نامیده می‌شود برای پاسخ به نیاز ساخت خانه‌های ارزان‌قیمت به خصوص در کشورهای درحال توسعه ساخته شده است. هدف بلندمدت از ساخت پرینتر سه‌بعدی BigDelta این است که بتوان زمین را استخراج کرد تا بتوان با استفاده از آن خانه‌هایی متشکل از مواد طبیعی تولید کرد. هم‌اکنون این ماشین توانایی پیشروی تا 200 کیلوگرم را دارد، اگرچه 40 تا 50 کیلوگرم پیشنهاد می شود.

(KamerMaker(Ultimaker & DUS Architects

DUS Architects یک استودیوی معماری هلندی است که ساخت خانه‌های سه‌بعدی را در سال 2012 شروع کرد. آن‌ها KamerMaker، که یک پرینتر سه‌بعدی عظیم است را در همکاری با سازنده پرینترهای سه‌بعدی دسکتاپ، Ultimaker، توسعه دادند. به کمک یکدیگر آن‌ها یک پرینتر سه‌بعدی FDM با ابعاد خیلی بزرگ 5/3×2×2 متر را توسعه دادند.

هدف این پروژه کمک به ساخت خانه‌هایی از مواد بازیافت شده محلی است. این امر هزینه‌های جابجایی، هزینه‌های مواد و مشخصاً هزینه‌های ساخت را کاهش می‌دهد. همچنین DUS Architects چند پروژه دیگر نظیر پروژه Casad del Canal را در آمستردام تکمیل کرده است.

WinSun

WinSun با ساخت اولین خانه پرینت سه‌بعدی شده در سال 2014 حرف های زیادی در این زمینه دارد. آن‌ها از یک دستگاه برپایه تکنولوژی FDM و استفاده از فرایند لایه‌گذاری سیمان، ماسه و فیبر استفاده کردند. این مواد استحکام کافی را به دیوارها می‌دهند. آن‌ها دیوارها را قبل از انتقال به محل، در کارخانه توسط پرینتر سه‌بعدی خود که دارای ابعاد 6/6×10×32 است، می‌سازند.

بعد از به اتمام رساندن پروژه‌ی پرینت سه‌بعدی ساختمان در شانگهای، آن‌ها در سال 2016 اولین دفترهای پرینت سه‌بعدی شده را در دبی ساختند. آن‌ها همچنین با ایلان ماسک برای توسعه تونل‌های Hyperloop را همکاری کردند. Hyperloop پروژه‌ای است که به ابتکار ایلان ماسک بنا نهاده شده است و هدف از آن ایجاد سریعترین سیستم حمل و نقل است. از آخرین پروژه‌های تیم WinSun می‌توان به ساخت چند ایستگاه اتوبوس بتنی پرینت سه‌بعدی شده در چین اشاره کرد.

Cazza Construction

این شرکت که وابسته به سیلیکون‌ولی است برای ساخت اولین آسمانخراش پرینت سه‌بعدی شده در دبی انتخاب شده است. یک نکته‌ی جالب درباره‌ی این کمپانی این است که مدیر اجرایی آن، کریس کلسی، تنها در حدود 20 سال سن دارد. در اواخر سال 2017، Cazza اولین ربات پرینت سه‌بعدی خود، Cazza X1 را ارائه کرد. این ماشین می‌تواند 90 کیلوگرم را بلند کند و بیشترین بازه‌ی دسترسی آن 4.7-3.9 متر است. قیمت این ماشین 480 هزار دلار بوده که با تجهیز به Cazza X1 Core به 620 هزار دلار می‌رسد.

Constructions-3D

Construction-3D یک شرکت فرانسوی است که در پروژه‌ای با Machines-3D و معمار بلژیکی Gael Collaro همکاری می‌کند. هدف از این پروژه ساخت خانه‌هایی از جنس مواد قابل بازیافت با منبع محلی است. آن‌ها از جرثقیل بتنی بر پایه تکنولوژی FDM استفاده می‌کند و با قرار دادن لایه‌ به لایه بتن سازه‌ها را می‌سازد. این امر اجازه ساخت ساختمان‌ها و دیگر سازه‌ها را در چند ساعت می‌دهد. مزیت دیگر استفاده از این پرینترهای سه‌بعدی ساختمانی، امکان ساخت اشکال هندسی پیچیده‌ است که توسط روش‌های سنتی و مرسوم ممکن نبوده است.

Contour Crafting

Contour Crafting یک شرکت دارای تکنولوژی پرینت سه‌بعدی ساختمان است که توسط بهرخ خوشنویس در دانشگاه کالیفرنیا ایجاد شد. با الهام از پتانسیل ساخت سریع خانه‌ها به منظور بازسازی شهرهای تخریب شده در اثر حوادث طبیعی، خوشنویس شروع به ساخت خانه ها به این صورت نمود. این شرکت از جرثقیل‌هایی که به کمک کامپیوتر کار می‌کنند به منظور ساخت سریع سازه‌ها توسط پرینت سه‌بعدی بدون دخالت انسان استفاده می کند. Contour Crafting از مواد شبیه بتن که به صورت لایه به لایه بر روی هم قرار می‌گیرند استفاده می‌کند. قسمت‌های مهم نظیر لوله‌ها و سیم‌ها می‌تواند به عنوان یک لایه به ساخت اضافه شود.

CyBe Construction

CyBe Construction یک شرکت هلندی است که ماموریت آن ایجاد تحول در پرینت سه‌بعدی بتن برای ساخت خانه است. آن‌ها دو پرینتر سه‌بعدی بتن خود، CyBe RC 3Dp و CyBe R 3Dp را در کنار ماده‌ی خاصی به نام MORTAR تولید می‌کنند. این پرینترهای سه‌بعدی صنعتی به دو اپراتور برای نظارت بر عملیات ساخت نیاز دارد. پرینترهای سه‌بعدی بتن شرکت CyBe Construction می‌توانند ساختارهای بزرگ را تنها در 20 دقیقه و با سرعت بالای 200 میلیمتر بر ثانیه پرینت کند.

D-Shape

D-Shape یک پرینتر سه‌بعدی صنعتی بزرگ است که می‌تواند ساختارهای بزرگ را تولید کند. پرینتر سه‌بعدی D-Shape با استفاده از تکنولوژی Binder Jetting و به کارگیری موادی از مخلوط ماسه، آب دریا و چسبی از جنس منیزیم می‌تواند سازه های بزرگ تولید کند. این فرایند در سال 2016 توسط یک ایتالیایی به نام Enrico Dini که به “پرینتر ساختمان” معروف بود ایجاد شد. نسخه حاضر D-Shape درون یک چهارچوب یه ابعاد 6×6 متر قرار گرفته است.

XtreeE

XtreeE در اواخر 2015 با هدف پیشتاز شدن در صنعت پرینت سه‌بعدی بتن و ساخت خانه و دیگر سازه ها آغاز به کار کرد. این پروژه در ابتدا یک پژوهش دانشگاهی بود. XtreeE از فرایندی استفاده می‌کند که مدعی است بسیار مشابه تکنولوژی پرینت سه‌بعدی FDM است. سارنده‌های پرینتر سه‌بعدی بتن XtreeE انواع مختلفی از قطعاتی با معماری پیچیده نظیر ستون‌های 4 متری را تولید کرده‌اند.