عالم فيتنامي يطور مفرمة اللحم لتصبح طابعة ثلاثية الأبعاد لبناء المنازل.

استنادًا إلى مبادئ تشغيل مطاحن اللحوم وآلات بثق معجون السمك، قام فريق البحث التابع للأستاذ المشارك الدكتور تران فان مين بتحسين وتطوير طابعة ثلاثية الأبعاد لبثق الخرسانة لبناء المنازل.

تم تقديم هذه التقنية من قبل الأستاذ المشارك الدكتور تران فان مين (خبير هندسة البناء) في ورشة عمل حول الاتجاهات في تطبيقات تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد التي نظمها مركز المعلومات والإحصاءات العلمية والتكنولوجية التابع لإدارة العلوم والتكنولوجيا في مدينة هو تشي منه (CESTI) في 23 مايو.

أوضح السيد مين أن تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، التي طورها الفريق منذ عام 2019، تعتمد على آلية تشغيل آلات بثق معجون السمك ومطاحن اللحوم التي يستخدمها البائعون في السوق. تعمل هذه المطاحن أفقياً، بينما تعمل الطابعة ثلاثية الأبعاد رأسياً.

انطلاقاً من هذا المبدأ، طوّرت مجموعة من الشركات آلات CNC تعمل على محور رأسي، على غرار مبدأ الطابعات ثلاثية الأبعاد. ويتم التحكم في هذه الآلات عبر الحاسوب باستخدام برامج لضبط المعايير الفنية والتحكم في التشغيل.

يقف الأستاذ المشارك تران فان مين بجانب المنزل المطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد الذي صممه هو وزملاؤه. الصورة: اللجنة المنظمة. — يقف الأستاذ المشارك تران فان مين بجانب المنزل المطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد الذي صممه هو وزملاؤه. الصورة: *اللجنة المنظمة.*

يتكون خليط الخرسانة من أسمنت PC50، ورمل نهري، وماء، ومواد مضافة لتقليل الماء، ورماد متطاير، وغبار السيليكا، وألياف البولي بروبيلين، وما إلى ذلك. وقد تم اختبار تركيبة الخلط عدة مرات لضمان اللدونة، وتجانس الحجم دون تشوه أو عيوب، وقدرة تحمل الأحمال.

في البداية، قام فريق تجربة الطباعة ثلاثية الأبعاد بصنع قطع مثل الطاولات والكراسي. وبعد نجاح التجربة، تمكنوا من طباعة منزل بأبعاد 5 أمتار عرضًا و14 مترًا طولًا، ومساحة 70 مترًا مربعًا. ووفقًا للمبتكرين، سيستغرق إنجاز الهيكل الأساسي للمنزل 68 ساعة من الطباعة المتواصلة، تليها اللمسات الأخيرة على الباب الرئيسي والنوافذ والسقف والتصميم الداخلي.

أوضح الأستاذ المشارك ميين أن خليط الخرسانة يُطبع على شكل طبقات، ببنية مسامية داخلية، مما يجعل الجدران قادرة على تحمل الأحمال وتوفير العزل الحراري، وبالتالي توفير شعور بالراحة للمستخدمين. وتلبي المنازل متطلبات نفاذية الماء وقوة الضغط. وأضاف الأستاذ المشارك ميين: "إن العيوب التي تظهر على شكل تشققات في الجدران تعود أساسًا إلى التصاق الخرسانة بسطح رأس الطباعة أثناء الطباعة المستمرة، مما يتسبب في انسدادات. لذلك، عند طباعة المنازل ثلاثية الأبعاد، يلزم إجراء فترات راحة لصيانة المعدات والجدران".

يخطط الفريق في المستقبل لمواصلة طباعة منازل أكبر حجماً بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. وقد طلب أحد المغتربين الفيتناميين مؤخراً منزلاً مكوناً من طابق أرضي وطابق علوي. ووفقاً لفريق البحث، يمكن بناء المنازل المطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد أسرع بكثير من البناء التقليدي، مما يقلل تكاليف العمالة ويتيح تصميمات معمارية فريدة بناءً على أفكار فردية.

بحسب العلماء، لا تزال تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد حديثة العهد في فيتنام، لذا لا توجد معايير فنية معتمدة لها حالياً. وينطبق الأمر نفسه على قطاع الإسكان، حيث لا توجد معايير فنية تتعلق بالمواد أو عمليات البناء أو اختبارات القبول للمشاريع المطبوعة ثلاثية الأبعاد.

على الصعيد العالمي ، خضعت تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لبحوث مكثفة وتطبيقات واسعة النطاق من قبل العلماء لأكثر من عشر سنوات. ووفقًا لقاعدة بيانات براءات الاختراع العالمية، ظهرت هذه التقنية لأول مرة وحصلت على براءة اختراع في الولايات المتحدة عام 1986. وشهدت هذه التقنية تطورًا سريعًا منذ عام 2010، حيث تتصدر الصين (بأكثر من 46,000 براءة اختراع) والولايات المتحدة (بأكثر من 5,300 براءة اختراع) قائمة الدول من حيث عدد طلبات الملكية الفكرية. ومن بين هذه الطلبات، تمثل عمليات التصنيع بالإضافة باستخدام حزم الإلكترونات 38%، بينما يُعد قطاع الهندسة الميكانيكية الأكثر تطبيقًا لهذه التقنية بنسبة 26%.

بحسب بيانات صادرة عن المنظمة العالمية للملكية الفكرية (الويبو) في فيتنام حتى نهاية عام 2022، بلغ عدد طلبات براءات الاختراع المتعلقة بالطباعة ثلاثية الأبعاد على مستوى البلاد 61 طلبًا. من بينها، 9 طلبات فقط قدمها متقدمون فيتناميون، منها طلبان مُنحا براءات اختراع، و6 طلبات قيد الدراسة، وطلب واحد مرفوض. وتتعلق الاختراعات الفيتنامية بشكل رئيسي بمواد الطباعة ثلاثية الأبعاد ومعداتها ومكوناتها.

ها آن

رابط المصدر