پرینت سه بعدی اصفهان - پرینتر سه بعدی شکلات

پرینت سه بعدی خاک

میشل برنارد بری استاد مهندسی عمران در دانشگاه آرکانزاس، ساختار خاک و نحوه مؤثرتر کردن آن برای تحمل بارگذاری های سنگین و با استفاده از پرینت سه بعدی خاک بهینه شده در پروژه های ساختمانی آینده را مورد مطالعه قرار داده است.

در این پروژه می خواهیم درباره این پژوهش صحبت کنیم.

پرینت سه بعدی خاک

در ماه آوریل ۲۰۱۸ میشل برنارد بری کمک مالی ۵۰۰۰۰۰ دلاری از بنیاد ملی علوم (NSF) دریافت کرد.

تا تحقیقات خود را در زمینه استفاده از خاک به عنوان یک ماده پرینت سه بعدی انجام دهد.

کمک مالی پنج ساله به او امکان استخدام دو دانشجوی دکترا برای عملیتر کردن تحقیقات خود پیرامون استفاده از خاک و پرینترهای سه بعدی در افزایش تحمل بار و ایجاد ساختار را فراهم کرد. در نهایت، هدف Bernhardt-Barry استفاده از خاک یا شن و ماسه برای ساخت سازه ها و جاده ها در مناطقی است که دسترسی به بتن یا دیگر مصالح ساختمانی فعلی ندارند. مانند مناطق دور افتاده در جهان و یا حتی فضاهای بیرونی شهرها.

پرینت سه بعدی خاک

برای انجام این کار وی از تکنولوژی پرینت سه بعدی binder jet  استفاده میکند.

که از یک چسب یا اتصال دهنده برای ایجاد قطعات بر روی بستر پودر گچ استفاده میشود.

Bernhardt-Barry از پرینت پودر گچ به منظور ایجاد مواد مصنوعی شبیه به شن و ماسه استفاده میکند.

اشکال به وجود آمده  در این روش ضد آب نبودن ماده نهایی میباشد.

برای برطرف ساختن این مشکل برنارد بری قصد دارد یک کمک هزینه دیگر برای یک پرینتر سه بعدی که بتواند با شن و ماسه کار کند، درخواست کند.

دلیل استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی این است که میتوان با استفاده از آن ساختارهایی مانند اشکال لانه زنبوری که قدرت شن و ماسه را افزایش میدهد ایجاد کرد.

پرینت سه بعدی خاک

هدف بعدی برنارد بری توسعه یک روش اتصال مواد با استفاده از یک باکتری به جای چسب است.

Bernhardt-Barry در حال حاضر در حال بررسی microbial induced calcium carbonate precipitation  (MICP) است.

پیش از این، این روش برای شکستگیهای خود درمان در بتن مورد مطالعه قرار گرفته است.

فرآیند باکتری باعث ته نشینی کربنات کلسیم موجود در خاک شده و نتیجتا مواد را برای ساختمان سازی مناسب  میسازد.

هدف نهایی

هدف نهایی برنارد بری این است که بتواند لایه های خاکی یا شن و ماسه را با استفاده از روش خاص خود برای اتصال چاپ کند.

این اتصال میتواند با استفاده از MICP یا با استفاده از پلیمرهای زیستی و یا بتن باشد.

او همچنین در حال بررسی و تحقیق پیرامون استفاده از یک اکسترودر (نازل) برای تزریق مخلوطی از چسب و خاک برای پیوند با هم میباشد.

Barry امیدوار است که با تکمیل این فرایند سازندگان بتوانند با جمع آوری خاک در محل و از طریق یک پرینتر 3بعدی مصالح ساختمانی مناسب تولید کنند.

وی افزود که استفاده از خاک برای محیط زیست بهتر از بتن میباشد.

پس از پنج سال یا بیشتر محققان میتوانند یک تجزیه و تحلیل چرخه عمر کامل بر روی این روش انجام دهند و طول عمر مواد را تعیین کنند.

تا سال ۲۰۲۳ اگراین روش به لحاظ تجاری قابل اعتماد باشد،

برنارد بری امیدوار است که بتواند با یک شرکت برای فروش محصول همکاری کند.