دانشمند ویتنامی با تبدیل چرخ گوشت به چاپگر سه بعدی، خانه می‌سازد

تیم تحقیقاتی دانشیار، دکتر تران ون میِن، بر اساس اصول کارکرد چرخ گوشت و اکسترودرهای کیک ماهی، یک چاپگر سه‌بعدی را بهبود بخشیده و توسعه داده‌اند که بتن را برای ساخت خانه‌ها اکسترود می‌کند.

این فناوری توسط دانشیار دکتر تران ون میِن (کارشناس مهندسی ساخت و ساز) در کارگاه آموزشی روندهای کاربرد فناوری چاپ سه بعدی که توسط مرکز اطلاعات آماری علوم و فناوری، وزارت علوم و فناوری شهر هوشی مین (CESTI) در 23 مه برگزار شد، معرفی شد.

آقای میِن گفت که فناوری چاپ سه‌بعدی از سال ۲۰۱۹ توسط این گروه بر اساس مکانیسم عملکرد اکسترودرهای کیک ماهی و چرخ‌گوشت‌هایی که توسط تاجران کوچک در بازار استفاده می‌شوند، پیاده‌سازی شده است. اصل عملکرد این چرخ‌گوشت‌ها افقی است، در حالی که چاپگر سه‌بعدی به صورت عمودی کار می‌کند.

بر اساس این اصل، گروه انواع ماشین‌های CNC بر اساس یک سیستم محور عمودی مشابه اصل چاپگرهای سه‌بعدی عمل می‌کنند. این دستگاه با استفاده از نرم‌افزار برای تنظیم پارامترهای فنی و کنترل عملیات، توسط کامپیوتر کنترل می‌شود.

دانشیار دکتر تران ون میِن در کنار خانه چاپ سه‌بعدی طراحی‌شده توسط او و همکارانش. عکس: کمیته سازماندهی — دانشیار دکتر تران ون میِن در کنار خانه چاپ سه‌بعدی طراحی‌شده توسط او و همکارانش. عکس: *کمیته سازماندهی*

مصالح بتنی از سیمان PC50، ماسه رودخانه، آب، افزودنی‌های کاهنده آب، خاکستر بادی، سیلیکافوم، الیاف PP مخلوط می‌شوند... فرمول اختلاط بارها آزمایش می‌شود تا از پلاستیسیته، اندازه یکنواخت، عدم تغییر شکل، عدم نقص و ظرفیت تحمل بار اطمینان حاصل شود...

در ابتدا، گروه آزمایش چاپ سه‌بعدی اقلامی مانند میز، صندلی و غیره را ساختند. پس از موفقیت، گروه خانه‌ای به عرض ۵ متر، طول ۱۴ متر و مساحت ۷۰ متر مربع چاپ کرد. به گفته نویسنده، با ۶۸ ساعت چاپ مداوم، خانه بخش اولیه خود را تکمیل می‌کند و سپس درب اصلی، پنجره‌ها، سقف و فضای داخلی آن تکمیل می‌شود.

دانشیار میِن گفت که مخلوط بتن روی هم چاپ می‌شود و فضای داخلی توخالی دارد، بنابراین دیوار هم قادر به تحمل نیرو است و هم عایق‌بندی را تضمین می‌کند و هنگام استفاده احساس راحتی ایجاد می‌کند. این خانه نفوذپذیری آب و مقاومت فشاری را تضمین می‌کند. دانشیار میِن گفت: «نقص‌هایی که با ترک روی دیوار نشان داده می‌شوند، عمدتاً به دلیل چسبیدن بتن به سطح هد چاپ هنگام چاپ مداوم است که باعث انسداد می‌شود. بنابراین هنگام چاپ سه‌بعدی یک خانه، باید برای نگهداری تجهیزات و دیوار، وقفه‌ای وجود داشته باشد.»

در آینده نزدیک، این گروه قصد دارد به ساخت خانه‌های چاپ سه‌بعدی با مساحت‌های بزرگتر ادامه دهد. یک ویتنامی مقیم خارج از کشور، خانه‌ای با طبقه همکف و طبقه اول سفارش داد. به گفته این تیم تحقیقاتی، خانه‌های چاپ سه‌بعدی چندین برابر سریع‌تر از ساخت‌وساز سنتی ساخته می‌شوند، هزینه‌های نیروی کار را کاهش می‌دهند و مدل‌های خانه‌ای با معماری منحصر به فرد مطابق با ایده‌های هر فرد ایجاد می‌کنند.

به گفته دانشمندان، فناوری چاپ سه‌بعدی هنوز در ویتنام کاملاً جدید است، بنابراین در حال حاضر هیچ استاندارد فنی وجود ندارد. برای مسکن، هیچ استاندارد فنی در مورد مصالح، فرآیندهای ساخت و ساز، پذیرش... برای پروژه‌های چاپ سه‌بعدی وجود ندارد.

در جهان، فناوری چاپ سه‌بعدی بیش از 10 سال است که توسط دانشمندان به شدت مورد تحقیق و استفاده قرار گرفته است. طبق پایگاه داده ثبت اختراعات جهانی، فناوری چاپ سه‌بعدی برای اولین بار در سال 1986 در ایالات متحده ظاهر و ثبت اختراع شد. این فناوری از سال 2010 به شدت توسعه یافته است، دو کشوری که در تعداد درخواست‌های مالکیت معنوی پیشرو هستند عبارتند از: چین (بیش از 46000 اختراع ثبت شده)، ایالات متحده (بیش از 5300 اختراع ثبت شده). از این تعداد، فناوری پردازش افزایشی پرتو الکترونی 38 درصد را تشکیل می‌دهد، و پرکاربردترین صنعت، مهندسی مکانیک است که 26 درصد را به خود اختصاص داده است.

در ویتنام، طبق داده‌های WIPO Publish (دفتر مالکیت معنوی)، تا پایان سال ۲۰۲۲، کل کشور ۶۱ سند ثبت اختراع مربوط به چاپ سه‌بعدی داشت که از این تعداد، متقاضیان ویتنامی تنها ۹ درخواست داشتند که از این تعداد، ۲ مورد به ثبت اختراع رسیده، ۶ مورد در انتظار بررسی هستند و یکی برای حفاظت رد شده است. اختراعات ویتنامی عمدتاً مربوط به مواد، تجهیزات و قطعات مرتبط با چاپ سه‌بعدی بود.

ها آن

لینک منبع