بررسی پتانسیل چاپ سه‌بعدی در ساخت اجزای معماری با پیچیدگی بالا

کاظم آقاگل زاده حاجی¹

1) کارشناسی ارشد معماری، دانشکده مهندسی معماری و شهرسازی، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران. ایمیل:

کد IOI مقاله : AAHE-AAHDKK
محل انتشار : کنفرانس ملی فناوری های عمران، طراحی و ساخت، انرژی، مواد و ماشین آلات پیشرفته(icaeu.ir)
چکیده :
    فناوری چاپ سه‌بعدی (ساخت افزودنی) به عنوان یک نوآوری کلیدی، پتانسیل تحول‌آفرینی عظیمی را در صنعت ساخت و ساز، به‌ویژه در تولید اجزای معماری با هندسه پیچیده، فرم‌های آزاد و رویه‌های منحنی دارد. روش‌های سنتی اغلب در تحقق این فرم‌ها با محدودیت‌های فنی و هزینه‌های بالا مواجه‌اند. این پژوهش با هدف بررسی نظام‌مند پتانسیل‌ها و محدودیت‌های چاپ سه‌بعدی در ساخت چنین اجزایی، به روش کیفی و با اتکا به مطالعات کتابخانه‌ای-اسنادی و تحلیل محتوای منابع علمی انجام شده است. نتایج تحلیل محتوا نشان داد که مزیت اصلی این فناوری، توانایی آن در تحقق آزادی فرمی، بهینه‌سازی ساختاری‌(از طریق تولید مقاطع توخالی و شبکه‌ای) و حذف قالب‌بندی‌های گران‌قیمت است که به کاهش زمان ساخت و ضایعات می‌انجامد. با این حال، چالش‌های محوری نظیر ضعف پیوند بین لایه‌ها(که منجر به ناهمسانگردی در استحکام می‌شود)، محدودیت‌های رئولوژیکی مواد قابل چاپ، و فقدان آیین‌نامه‌ها و استانداردهای جامع ساختمانی کماکان به عنوان موانع جدی عمل می‌کنند. در نهایت، با طبقه‌بندی این مؤلفه‌ها، یک مدل مفهومی ارائه شد که بر ماهیت دوسویه فناوری (نیروهای پیشران طراحی در مقابل نیروهای بازدارنده فنی-قانونی) تأکید دارد. یافته‌ها نتیجه می‌گیرند که چاپ سه‌بعدی ابزاری قدرتمند برای گذار به صنعت ساخت 4.0 و تحقق آزادی طراحی است، مشروط بر آنکه تحقیقات آتی بر حل مسائل تقویت پیوند لایه‌ها، توسعه مواد هوشمند و تدوین فوری استانداردهای فنی متمرکز شوند.

کلمات کلیدی : چاپ سه‌بعدی صنعت ساخت نوآوری در ساخت و ساز ساخت افزودنی هندسه پیچیده