پرینتر سازه از جمله پرکاربردترین پرینترهای سه بعدی مورد استفاده در صنعت است که برای ساخت اجزای مختلف ساختمان قابل استفاده است. ساخت دیوارها، ستون‌ها، ساختارهای پنلی، پل‌ها، مجسمه‌ها و … از جمله موارد استفاده پرینتر سازه است. در ادامه قصد داریم با این پرینترها آشنا شویم و کاربردها، روش اجرا، مزایا و معایب آن را بیان کنیم.
پرینتر سازه
امروزه استفاده از پرینترهای سه بعدی به عنوان یکی از روش‌های تولید در صنایع مختلف روز به روز در حال توسعه است. صنعت ساخت و ساز نیز از این قاعده مستثنی نبوده و استفاده از پرینتر سازه در صنعت ساختمان پیشرفت چشم‌گیری داشته است. پرینتر سه بعدی سازه می‌تواند در ساخت سازه‌های پیچیده با صرفه‌جویی در هزینه و زمان به مهندسان و افراد فعال در این حوزه کمک کند. از جمله کاربردهای پرینترهای سه بعدی سازه می‌توان به ساخت دیوار، خانه، پل‌ها و … اشاره نمود.
پرینتر سازه این امکان را در اختیار طراحان قرار می‌دهد که ساختاری پیچیده را در عین ظرافت طراحی و تولید کنند. همانطور که گفته شد از تکنولوژی پرینت سه بعدی در ساخت سازه‌هایی از جمله پل، ساختمان‌های اداری، آزمایشگاه‌ها، هتل، خانه‌های کوچک و … استفاده شده است. با این پیشرفت چشم‌گیر و همگامی با نیاز بازار، لازم است که پرینترهای سه بعدی در مقیاس‌های بزرگ‌تر ساخته شود تا بتواند ساختارها و ساختمان‌های عظیم‌الجثه را تولید کند.
کاربرد پرینتر سه بعدی سازه
تکنولوژی پرینتر سه بعدی در سال‌های اولیه با دشواری عملیاتی و هزینه‌های بالا شروع به کار کرد اما روز به روز این تکنولوژی پیشرفت کرد و توانست جایگاه خوبی در بازار تولید پیدا کند. اولین دیوار سه بعدی در سال 2004 با تکنولوژی چاپ سه بعدی توسط پرینتر سازه تولید شد و از آن پس پیشرفت زیادی را به همراه داشته است. به صورتی که می‌توان در کم‌تر از یک روز خانه‌ای را با استفاده از این پرینترهای سه بعدی ایجاد کرد.
اگرچه هنوز پرینتر سه بعدی نتوانسته است جایگزین روش‌های ساخت سنتی گردد اما با توجه به هزینه پایین و زمان ساخت کمتری که با خود به همراه دارد توانسته است توجه سازندگان بسیاری را به خود جلب کند. یک شرکت آمریکایی توانسته است بزرگ‌ترین ساختمان جهان با استفاده از پرینت سه بعدی ایجاد کند.
این سازه دارای دو طبقه در زیربنایی حدود 640 متر مربع با ارتفاع 5/9 متر است که با کاربری اداری در دبی ساخته شده است. روش ساخت این ساختمان مانند دیگر روش‌های ساخت سازه با پرینت سه بعدی است که در آن سیمان از طریق نازل پرینتر به صورت لایه لایه‌ای خارج شده و ساختار اصلی این سازه را ایجاد کرده است. مدت زمان ساخت این سازه پرینت شده در حدود سه هفته بوده است که تنها توسط سه نیروی انسانی دخیل در آن ساخته شده است.
این سازه می‌تواند نوید بخش کاربرد بیشتر پرینترهای سه بعدی در صنعت ساخت باشد و تصور شهری با سازه‌های پرینت شده شاید دور از ذهن نباشد.
روش کار پرینتر سازه
پرینترهای سه بعدی مشابه آجرچینی برای ساخت سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد که به صورت لایه لایه‌ای مصالح از طریق نازل روی یکدیگر قرار می‌گیرند تا شکل کلی سازه تشکیل گردد. همچنین وجود ماله‌هایی در کنار و قسمت بالایی نازل، اضافه‌های لایه‌های بیرون آمده را صاف می‌کنند.
مزایای پرینتر سازه
از مزایای پرینتر سازه می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- استفاده از پرینتر سازه این امکان را به سازندگان و معماران می‌دهد که محدودیتی در طراحی سازه‌ها و بناهای خود نداشته باشند و انعطاف پذیر عمل کنند.
- استفاده از پرینترهای سه بعدی در مقیاس کل و جز می‌تواند هزینه‌های ساخت و ساز را کاهش دهد. همچنین در مقیاس بزرگ هزینه‌های مربوط به کارگر و مصالح ساختمانی را کاهش می‌دهد.
- این تکنولوژی به دلیل آنکه توسط نرم افزارهای کامپیوتری به دستگاه پرینتر سازه انتقال داده می‌شود دارای خروجی دقیق‌تر می‌باشد و در آن خطای انسانی از لحاظ اجرا وجود ندارد.
- استفاده از تکنولوژی چاپ سه بعدی می‌تواند تا درصد قابل قبولی ضایعات ساختمانی را کاهش دهد.
معایب پرینتر سازه
- از آنجایی که این تکنولوژی عمر زیادی ندارد، هنوز قوانین خاصی برای تایید ساختمان‌ها و سازه‌های ساخته شده با آن وجود ندارد. قوانین مورد نیاز برای تایید ساختمان‌های ساخته شده با پرینتر سازه باید شامل استاندارهای ایمنی عمومی، لوله‌کشی، برق‌کشی و … باشد.
- محدودیت ایجاد مصالح مختلف در این پرینترها به شدت احساس می‌شود و در حال حاضر امکان ساخت بتن و پلاستیک وجود دارد و مصالحی مانند فولاد و چوب را نمی‌توان با استفاده از این تکنولوژی ایجاد کرد.
- همانطور که در بخش قبل نیز گفته شد استفاده از پرینترها موجب کاهش نیروی کار می‌شود از این رو کارگران زیادی بیکار می‌شوند.
