"Háromdimenziós óriásprinterrel" segítene a harmadik világ lakásproblémáin Behrokh Khoshnevis, a Dél-Kalifornia Egyetem mérnökprofesszora: az általa bemutatott modell 20 óra alatt képes felhúzni egy komplett házat. Egyre népszerűbbek a 3D-s nyomtatók, amelyek – nevüknek megfelelően – valóban térbeli tárgyakat hoznak létre. Készítenek bábukat, sakkfigurákat, sőt különféle alkatrészeket is. De mi van, ha valaki nagyobbra vágyik ezeknél?
Persze senki se gondolja azt, hogy egy asztali nyomtatóval megegyező nagyságú 3D-s printer majd házakat épít, viszont óriási másával már folynak a kísérletek. A dél-kaliforniai egyetem professzora, Behrokh Khoshnevis egy olyan projekten dolgozik, amelyben egy hatalmas, sínen mozgó 3D-s printer mintegy a levegőből nyomtatja elsősorban betonból a ház alapjait, majd a falakat, ügyelve arra, hogy maradjon hely a nyílászáróknak, a vezetékeknek stb.
A hatalmas, magánál az épületnél is magasabb "printer" sajátos technológiai-öntési módszerrel betonból húzná fel rétegenként a számítógépen megtervezett házat, közben a víz- és villanyvezetékeket is beépítené a falakba, csupán az ajtókat és ablakokat kellene utólag behelyezni - olvasható a Yahoo.com hírportálon megjelent cikkben.
Az eljárás rendkívül költséghatékony, gyors és a robottechnológiának köszönhetősen a falak festését és a csempézést is meg lehet oldani vele. A professzor beszámolója szerint egész lakótömbök is építhetők 3D-s printerrel, ami nem azt jelenti, hogy a lakásoknak egyformának kellene lenniük, hiszen - mint hangsúlyozta - csupán a számítógépes terven kell változtatni az egyéni jelleg megteremtéséhez.
A mérnök úgy véli, hogy a módszer katasztrófa sújtotta területeken a gyors újjáépítéshez, a harmadik világ nyomornegyedeinek felszámolásához vagy akár a Holdon és a Marson létrehozandó kolóniák előzetes, ember jelenlétét nem kívánó felállításához is igénybe vehető.
A módszerről kidolgozója tartott előadást, amelyben animáció mutatja a házépítés, pontosabban a háznyomtatás menetét (kb. 4.30-tól):
Mások is próbálkoznak
Neri Oxman építésznő a bionikát a 3D nyomtatással ötvözi új épületkonstrukciók kialakításához. Az épületek szokás szerint előre gyártott építőelemekből - pl. téglákból, betonoszlopokból, acélgerendákból - készülnek. Az MIT-n dolgozó építésznő szakítni akar a hagyományokkal. Az ötlete elsőre furán hangzik: házakat nyomtatni.
Kezdetben a gyors prototípus gyártó gépeket, amelyeket egyre többször hívnak 3D nyomtatóknak, arra szánták, hogy számítógépes modellekből rétegről rétegre, műanyag tárgyakat állítsanak elő. Azóta a technika azt is lehetővé teszi, hogy a műgyantánál tartósabb anyagokat is fel lehessen dolgozni. Fémporból a lézerszinter technika segítségével már évek óta gyártanak kisszériás autóalkatrészeket.
Oxman azon dolgozik, hogy a beton is alkalmas legyen a számítógép irányította, rétegről rétegre történő gyártásra. A fecskendőket robotkarokon képzeli el, amelyek nagyobb mozgási szabadságot nyújtanának, mint a legtöbb mai 3D nyomtató, amelyek esetében további probléma, hogy az építési térfogat ritkán haladja meg az egy köbmétert.
Az építésznő előszeretettel merít a természetből. Egy példa: a pálmafa törzsében a fa sűrűsége kívülről befelé változik. A kéreg közelében a legnagyobb, ahol a hajlító feszültségek is a legnagyobbak. A törzs belseje ezzel szemben porózus és sokkal könnyebb. Ha beton oszlopokat a pálmatörzs alapján lehetne gyártani, a felhasznált beton mennyiségét 10%-kal lehetne csökkenteni Oxman becslései alapján.
A hasonló konstrukciós elképzelésekhez az építésznő egy saját szoftvert fejlesztett, amelynek bemenő adatai a terhelések, valamint a főbb méretek és alaki sajátosságok. A program kiszámítja, hogy az anyagtulajdonságoknak (pl. sűrűség) hogyan kell változniuk a szerkezet belsejében, hogy az kibírja a rá ható erőket. Az így nyert 3D modellt Oxman lekicsinyített mintaként nyomtatja ki.
A munka még korai fázisban jár, de a lehetőségek melyek benne rejlenek, megérik a fáradtságot. Egy beton-nyomtató robottal pl. a teherviselő falakat olyan kifinomult belső struktúrával lehetne elkészíteni, ami segítségével a terheléseket jobban és rugalmasabban venné fel, mint az eddigi falak. Ez földrengés sújtotta régiókban különösen érdekes lehet.
A falak belső szerkezete egyúttal olyan csatornáknak is helyet adhatna, amelyekkel a fényt az épület belsejébe lehetne vezetni, amivel energia megtakarítás érhető el. Hosszabb távon Oxman megközelítése olyan épületelemekhez is vezethet, amelyben a szigeteléseket és a szellőzőcsatornákat egyben a falba „nyomtatják”.
A hardveren, ami ehhez szükséges, már dolgoznak különböző mérnökcsoportok. Behrokh Khoshnevis a Dél-Kalifornia Egyetemen egy „Contour Crafting” elnevezésű rendszert fejlesztett, ami a betont zsaluzás nélkül képes egymásra rétegezni. Egy hasonló eljárást képzelt el a brit D-Shape vállalat is.
Forrás: http://richpoi.com/cikkek/tudomany/20-ora-alatt-kesz-egy-haz-a-3d-s-printerrel.html
TOP 5
