آیا می دانید پرینتر بتن چیست و چه کاربردهایی دارد؟
همانطور که می‌دانید امروزه فناوری پرینت سه بعدی در صنایع مختلفی استفاده می‌شود که یکی از آن ها، استفاده از پرینترهای سه بعدی برای ساخت سازه های بتنی است که تحت عنوان ” پرینتر بتن” شناخته می‌شوند. پرینترهای سه بعدی بتنی علاوه بر اینکه پسماندهای حاصل از ساخت و ساز را به حداقل می‌رسانند، بدون نیاز به نیروی انسانی قادر به اجرای پروژه‌ها در کوتاه‌ترین زمان ممکن خواهند بود. در ادامه بیشتر با این چاپگرها آشنا خواهیم شد؛ با ما همراه باشید.
پرینتر بتن چیست؟
پرینتر بتن از جمله ابزارهایی است که امروزه در صنعت پرینترهای سه بعدی در حوزه ساختمان بسیار مورد توجه قرار گرفته است. فناوری پرینتر سه بعدی در صنایع بسیاری مانند خودروسازی، پزشکی، هوافضا و … مورد استفاده قرار گرفته است که امروزه در بسیاری از موارد مربوط به ساختمان سازی پیشرفت چشمگیری داشته است. از جمله این پیشرفت‌ها پرینتر بتن است که برای ساخت قطعاتی پیچیده، با استفاده از طرح‌های رایانه‌ای و بدون دخالت مستقیم انسان مورد استفاده قرار می‌گیرد.
استفاده از چاپگر بتنی به جای روش‌های سنتی تولید سازه‌های بتنی، اگر چه قیمت بالاتری نسبت به بتن (که با قیمت ارزانی در دسترس هستند) دارند، اما مزایایی همچون سرعت اجرای بالا، کاهش تولید پسماند، کاهش تعداد کارکنان و کارگران در حین اجرا و … باعث شده است که پرینترهای بتنی روز به روز در حال افزایش باشند. همچنین در این فناوری، امکان ساخت سازه های بسیار پیچیده و انعطاف پذیر فراهم است.
پرینترهای سه بعدی بتنی بزرگ همانند هر فناوری جدیدی که در ابتدا با قیمت بالایی عرضه می‌شوند، قیمت نسبتا بالایی را به خود اختصاص داده بودند. اما با گذشت زمان و نیز ارائه محصولات جدیدتری، نسبت به شروع با قیمت نزولی و بهتری در دسترس عموم قرار گرفته اند.
روش کار پرینتر بتنی
محققین حوزه ساختمان و پرینترهای سه بعدی تلاش کرده اند تا بتوانند رویای پرینت قطعات بتنی به صورت سه بعدی را بدون نیاز به نیروی انسانی و نیز بدون استفاده از قالب‌های مرسوم را به حقیقت تبدیل کنند. پرینتر بتن که به پرینتر خانه سازی نیز شناخته می‌شود، می‌تواند با استفاده از تزریق لایه‌های زیاد ساختاری مشابه با بتن به وجود بیاورد. طرح مورد نظر با توجه به یک نقشه رایانه‌ای در اختیار پرینتر بتن قرار می‌گیرد و سپس با چاپ لایه به لایه، قطعه بتنی در فضایی سه بعدی ساخته می‌شود. این فناوری از سه بخش اصلی تشکیل شده است:
- فناوری رایانه‌ای برای پرینت سه بعدی
- دستگاه پرینتر
- جوهره پرینتر سه بعدی
مصالح مصرفی در پرینتر بتن
برای انجام عملیات توسط پرینتر بتن نیاز به مصالحی می‌باشد که به عنوان جوهر پرینتر شناخته می‌شود. مصالح مورد استفاده در پرینتر بتنی همانند بتن باید دارای مقاومت فشاری کافی و در اندازه بتن باشد. همچنین میزان روانی آن نیز باید به گونه‌ای باشد که به آسانی از قسمت نازل دستگاه خارج شده و نیازی به قالب‌بندی نداشته باشد و بتواند به صورت لایه‌ای روی یکدیگر قرار بگیرند.
در انتخاب نوع مصالح باید دقت کافی لحاظ شود و مصالح به گونه‌ای یکنواخت باشند و هیچ قطعه بزرگی در آن وجود نداشته باشد چرا که وجود یک کلوخه می‌تواند راه جریان بتن در نازل را مسدود کرده و عملیات قطع گردد. مصالح مورد استفاده باید در لایه‌های زیرین به مقاومت کافی برسند تا در حضور لایه‌های بالایی از خود تغییر شکل نشان ندهند. ایجاد چسبندگی مناسب میان لایه‌ها نیز یکی دیگر از مواردی است که باید به خوبی به آن توجه شود.
با توجه به نکات اشاره شده در بالا و ماهیت سازه‌های بتنی در پرینترهای سه بعدی بتنی از ترکیب ملات‌های بر پایه سیمانی یا گچی و نیز فیبرهای پلاستیکی استفاده می‌شود. انتخاب طرح اختلاط مناسب این مصالح می‌تواند به تولید مصالح کاربردی در این پرینترها منجر شود.
مزایای پرینتر بتنی
همانگونه که در بخش‌های قبل اشاره شد، در پرینتر بتن، مصالحی بر پایه ملات‌های سیمانی از طریق نازل‌های پرینتر به صورت لایه‌ای روی یکدیگر قرار می‌گیرند. این فناوری می‌تواند به بهبود شرایط ساخت و ساز سنتی کمک کرده و موجب کاهش هزینه‌ها و زمان گردد. در ادامه به بررسی مزایای چاپگر بتنی می‌پردازیم:
کاهش زمان ساخت
استفاده از پرینتر بتن در حوزه ساخت و ساز می تواند به کاهش زمان انجام پروژه‌ها کمک زیادی کند. این گزینه در مواردی که لازم است ساختمان‌ها در مدت زمان کم ساخته شوند، بسیار کاربردی است.
کاهش پسماندهای ساختمانی
امروزه بیش از پیش توجه به محیط زیست در حوزه‌های ساختمانی باید مورد توجه قرار گیرد. استفاده از فناوری پرینتر بتنی می‌تواند در حدود 30 درصد موجب کاهش پسماند و ضایعات حاصل از ساخت پروژه‌های معمولی گردد. مصالح مورد استفاده در این پرینترها به راحتی قابل بازیافت و یا ذخیره هستند و قطعات در صورت نیاز و تقاضا چاپ می‌گردند.
قابلیت ایجاد مدل های پیچیده
استفاده از فناوری پرینتر بتن در ساختمان‌ها علاوه بر مزیت‌هایی که در بالا به آن اشاره شد، می‌تواند هرگونه محدودیت طراحی را از بین ببرد. با استفاده از این فناوری به آسانی می توان هر طرحی را اجرا کرد و بدون هیچ محدودیتی به خلق انواع سازه‌های معماری پیچیده پرداخت.
