کاربرد پرینت سه بعدی در معماری [از ساخت ماکت تا خانه‌سازی در مریخ]
آیا تا به‌حال با خود اندیشیده‌اید که برای ۵۰ سال آینده، پرینت سه بعدی چه تاثیری بر معماری و ساخت و ساز ساختمان‌ها و بناهای اطرافمان خواهد داشت؟ پیشرفت روزافزون تکنولوژی به ویژه در حوزه‌ی چاپ سه بعدی نویدبخش انقلابی عظیم در شیوه‌ی کاوش و نوآوری معماران است. اما سوالی که پیش می‌آید این است که این انقلاب دقیقا قرار است چگونه به نفع شرکت‌های معماری و طراحی کار کند؟ و کاربردهای مختلف چاپ سه بعدی در این حوزه چیست؟
به همین جهت تصمیم گرفتیم نگاهی عمیق‌تر به کاربردی‌ترین خدمات پرینت سه بعدی در صنعت معماری بپردازیم تا بفهمیم چرا شرکت‌ها تصمیم گرفته‌اند این تکنولوژی را در معماری ادغام کنند. کاربردهایی که طیف گسترده‌ای از پروژه‌ها از برنامه‌ریزی شهری گرفته تا طراحی داخلی را شامل می‌شود.
کاربرد پرینت سه بعدی در ساخت مدل‌های مفهومی
هر پروژه معماری با یک مدل مفهومی آغاز می‌شود. این مدل‌ها ابزارهای اساسی در این حوزه محسوب می‌شوند زیرا به مشتری کمک می‌کند تا چشم‌انداز معمار را از طراحی تجسم کند. ایجاد مدل‌های فیزیکی از نقشه‌های اصلی فرایندی زمان‌بر و طاقت‌فرساست. این مدل‌های مفهومی چنانچه دست‌ساز و جزئی باشند وقت و هزینه‌ی زیادی می‌طلبند. حال اگر پای هندسه‌های پیچیده در میان باشد کار بسی دشوارتر است. چاپگرهای سه بعدی کمک شایانی به این عرصه نموده، زیرا می‌توانند مدل‌های فیزیکی را از طیف وسیعی از مواد و رنگ‌ها با استفاده از برنامه‌های CAD با سرعت و دقت بیشتری ارائه دهند. علاوه‌براین، این امکان برای خریداران و مشتریان فراهم است تا چنانچه خواهان هر گونه تغییر باشند ایده‌ها و پیشنهادهای خود را ارائه دهند. سپس سریعا آن را در یک مدل سه بعدی دیگری چاپ کنند. این امر موجب صرفه‌جویی در وقت و هزینه می‌گردد.
چاپ سه بعدی در طراحی داخلی
طراحی داخلی برای معماران همیشه یک فرایند چالش‌برانگیز و وقت‌گیر بوده است. با استفاده از چاپگرهای سه بعدی می‌توان مبلمان و وسایل تزئینی کوچک را به سرعت و بدون اتلاف مواد گران‌قیمت یا نیروی انسانی مدل‌سازی کرد. اخیرا برخی از سازندگان شروع به تولید کاتالوگ‌هایی با طرح‌های آماده نموده‌اند. بنابراین مشتریان حق انتخاب بیشتری خواهند داشت.
علاوه‌بر این با این روش دیگر نیازی به سیستم حمل و نقل نیست زیرا می‌توان از لوازم قابل بازیافت داخل خانه برای چاپ سه بعدی استفاده کرد. مزیت پرینت سه بعدی این است که تنوع بیشتری را برای مشتریان به ارمغان می‌آورد.
پرینت سه بعدی ساختمان
ساختن یک ساختمان به شیوه‌ی سنتی به نیروی انسانی، پول و زمان بیشتری نسبت به ساخت آن با چاپگرهای سه بعدی نیاز دارد. به طوری‌که می‌توان در عرض چند هفته با استفاده از مواد پایدار و با قیمتی مقرون به صرفه بنای مورد نظر را ایجاد کرد. اگرچه بسیاری از مردم این ایده را به عنوان یک ایده ی دور از ذهن رد می‌کنند اما یک شرکت سه بعدی با استفاده از یک چاپگر سیار توانست خانه‌ای را از پایه تا سقف چاپ کند. در حال حاضر این شرکت‌ها در حال توسعه چاپگرهای پیشرفته تری هستند که می‌توانند کف و سقف‌های بین طبقه‌ها و همچنین دیوارهای افقی را بسازند.
چاپ سه بعدی بنا در سیارات دیگر
ناسا در حال طراحی روش‌هایی برای استفاده از پرینت سه بعدی برای ساخت سازه‌های قابل سکونت در مریخ است. ایده‌ی کلی این پروژه این است که سال‌ها قبل از رسیدن انسان‌ها به مریخ تیمی از روبات‌ها را به مقصد بفرستد. یک تیم متشکل از یک جمع‌آوری کننده که مواد اولیه را استخراج کند و تحویل دهد، دستگاهی که مواد خام را برای استفاده در چاپگر به فیلامنت تبدیل می‌کند و چاپگر متحرکی که از فیلامنت‌ها، ساختمان‌های مختلف می‌سازد. با این کار دیگر نیازی به ارسال تعداد زیادی مصالح ساختمانی و ابزار به مریخ نیست. به همین ترتیب اگر هوش مصنوعی و رباتیک هم به اندازه‌ی کافی پیشرفته شوند شاید دیگر نیازی به ناظران انسانی هم نباشد. در این صورت کاوشگران انسانی می‌توانند ماه‌ها یا حتی سال‌ها بعد به آنجا بروند.
صنعت معماری و پرینترهای سه بعدی
کاربرد چاپگرهای سه بعدی در صنعت معماری بر کسی پوشیده نیست اما نکته‌ای که حائز اهمیت این است که برنامه‌ریزان شهری معمولا برای ایجاد یا بهبود شهرها ممکن است با خطا در اندازه‌گیری مواجه شوند. این امر سرعت ساخت و ساز را کاهش ولی هزینه را دوچندان می‌کند. از این‌رو استفاده از اسکن سه بعدی لیزری در مقایسه با روش های سنتی اندازه‌گیری، روشی سریع‌تر و دقیق‌تر است. به طور کلی می‌توان گفت اسکن سه بعدی پروژه‌های ترمیم را دقیق‌تر می‌کند و امکان اندازه‌گیری‌هایی را که به دست آوردن آن‌ها غیر ممکن است می‌دهد.
نقاط قوت و مزایای چاپ سه بعدی در معماری
صرفه‌جویی در وقت و هزینه
یکی از مهم‌ترین مزایای چاپ سه بعدی برای معماران صرفه‌جویی در وقت و مقرون‌به صرفه بودن آن است. روش‌های مرسوم ساخت، به روزهای کاری و ساعت کاری بیشتر و صنعتگران ماهر نیاز دارد که همه این‌ها روی هزینه تاثیر می‌گذارند.
ادغام یکپارچه
اکثر شرکت‌های معماری در حال حاضر تیم‌هایی برای طراحی داخلی دارند که از برنامه‌های CAD استفاده می‌کنند. چاپگرهای سه بعدی می‌توانند بدون ارائه‌ی خطای انسانی به راحتی با این برنامه‌ها ارتباط برقرار کنند تا مدل‌های سه بعدی را به طور دقیق ارائه دهند.
امکان اضافه کردن طراحی
چاپگرهای سه بعدی به معماران اجازه می‌دهند تا بدون نگرانی از بابت خطاهای انسانی در خروجی نهایی، طراحی آزادانه داشته باشند. مدل‌های سه بعدی چاپ شده کاملا بی‌نقص هستند. این آزادی معماران را قادر می‌سازد تا مرزهای طراحی را پشت سر بگذارند.
چشم‌انداز بهتر
نقشه‌ها و مدل‌های سه بعدی دیجیتالی نمی‌توانند به اندازه‌ی چاپ سه بعدی، مدل‌های واقعی را به نمایش بگذارند. جذابیت بصری این مدل‌ها موجب می‌شود تا از آن‌ها در تبلیغات استفاده شود.
پایداری بیشتر
ساخت افزایشی از نقطه نظر سازگاری با محیط زیست مناسب‌تر از سایر روش‌هاست. در این روش مواد مصرفی تا حدود زیادی کاهش می‌یابد که موجب بهینه سازی در تولید می‌شود. همچنین از ضایعات مختلف برای تولید قالب‌ها نیز استفاده می‌کنند. پرینت سه بعدی با استفاده از منابع کمیاب سهم زیادی در پایداری تولیدات دارد. علاوه براین‌ها امکان تولید غیر متمرکز، بدون نیاز به حمل و نقل بین جاده‌ای هم میسر است.
سفارشی سازی
یکی از فاکتورهای دخیل در رقابت بین انواع روش‌های تولید، توانایی ارائه محصول به صورت کاملا قابل تنظیم است. دستیابی به قابلیت سفارشی‌سازی با روش‌های تولید سنتی بسیار دشوار است زیرا هر قالب نیاز به ایجاد تعداد زیادی محصول برای توجیه هزینه اولیه دارد.
Divide by Zero به دلیل دارا بودن یک صفحه‌ی چاپ بزرگ، چاپگر سه بعدی صنعتی مناسب برای معماری سازه و سایر کاربردهای طراحی در سطح شهر و شهرستان است.
نوشته کاربرد پرینت سه بعدی در معماری [از ساخت ماکت تا خانه‌سازی در مریخ] اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.