MIT'nin yeni "İnşaat Makinesi" ortaya çıktı, geleneksel inşaat fikirlerini yıkmak için tek tıklamayla toplu bina
3D baskı teknolojisinin ateşinden bu yana her türlü sihirbaz akıllarını açmış ve her türlü malzemeyi 3D yazıcılar ile basmaya çalışmıştır.Bunların arasında sadece insanların yaşamda yaygın olarak kullandığı plastik, metal ve cam gibi geleneksel malzemeler değil. , Yiyecek üretmek için 3D yazıcıları kullanan insanlar bile var .
Ancak son zamanlarda, MIT'den araştırmacılar bir kez daha 3D baskı teknolojisine yeni bir misyon verdiler. bilgisayar sistemi Dijital inşaat platformu (Dijital İnşaat Platformu, DCP), evet Tüm binanın temel üç boyutlu yapısını yazdırın , Bu da evin gelecekte "basılabileceği" anlamına geliyor.
Şekil | Tipik 3B yazdırma
Bu yenilik, bu haftanın bilimsel dergisi "Science Robotics" te yayınlandı , Makale, Massachusetts Institute of Technology Media Lab'in Mediated Matter ekibinin eski üyesi, aynı zamanda çalışmayı yöneten Steven Keating, Mediated Matter ekibi yardımcı araştırmacılar Julian Leland ve Levi Cai ve Mediated Matter ekip lideri de dahil olmak üzere birkaç kişi tarafından tamamlandı. , Yardımcı Doçent Neri Oxman, Medya Sanatları ve Bilim Grubu.
Şekil | Steven Keating, proje lideri
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden araştırmacılar, bu mekanik sistemin geleneksel bina yapım yöntemlerinden daha hızlı ve daha ucuz olduğunu söyledi. En önemlisi, ev tamamen özelleştirildi , Belirli yerlerin ve üreticilerin ihtiyaçlarına göre özelleştirilebilir.
Teknolojinin sürekli iyileştirilmesiyle, gelecekte binanın iç yapısının değiştirilmesi gerekse bile, bu sistem, genel binanın en iyi durumunu sağlamak için inşaat malzemelerini karşılık gelen yoğunluk ve mukavemet ile eşleştirebilir.
Video | 3D baskı deneyinin tüm süreci
Sonuçta, bu yeni teknolojiden yararlananlar sadece inşaatçılar değil, aynı zamanda daha avangard ve yeni binalar tasarlamak için inşaat teknolojisinin yükseltilmesi nedeniyle mimarlar bile hayal güçlerini kullanabiliyor.
Bu sistemin ana gövdesi, büyük bir endüstriyel robotik kol ile donatılmış paletli bir araçtır ve sonunda çok küçük ama son derece hassas bir robotik koldur. Kombinasyon halinde, hassas döküm için geleneksel veya alışılmadık yapım nozullarını yönlendirmek ve kontrol etmek için kullanılırlar.
Örneğin en tipik uygulama senaryosu beton dökmek veya izolasyon malzemeleri püskürtmektir.Bunun yanı sıra dijital hassas üretimde freze başlıkları gibi uç efektörler de uygulama kapsamındadır.
Şekil | 3D Yazıcı Sistemi
Tipik 3D baskı ekipmanından en büyük farkı şudur: Kapalı bir yapı değil, serbestçe hareket edebilen bir sistemdir, bu nedenle teorik olarak her boyutta nesneyi yazdırabilir. . Bunu doğrulamak için, araştırmacılar prototipi 15 metre çapında, 3.6 metre yüksekliğinde dairesel bir duvar yazdırmak için kullandılar ve tüm üretim süresi sadece 14 saatti.
Bu sistemi gerçek inşaat için kullanılabilir hale getirmek için, araştırmacılar da büyük çaba sarf ettiler.Ön testlerde, araştırmacılar sistemi beton yapı yapımında yaygın olarak bulunan bir köpük yalıtım çerçevesi oluşturmak için kullandılar. Yapılan deneyler betonla doldurulmuş bu köpük kalıbın yapım yönteminin geleneksel beton kalıp teknolojisine benzer olduğunu kanıtlamıştır.
" Bu nedenle, nihai sonuç, sistemin mevcut şantiye ve ekipmanlara kolayca uyarlanabilmesi ve mevcut bina kodlarına uyum sağlamak için yeni bir değerlendirme gerektirmemesidir. "Keating açıkladı.
Şekil | 3D baskılı dairesel yapı
Tasarım açısından, bu sistemin nihai olduğu söylenebilir.Farklı ortamlarda sahada malzeme toplamak ve doğrudan inşaat yapmak için bir ekskavatör ile donatılmıştır.Bunların en tipik örneği sıkıştırılmış toprak binalar inşa etmek için toprak kazmaktır. .
Sadece bu da değil, Bu sistem hala en temel güç olarak elektriği kullanıyor ve güneş panelleri ile çalıştırılabilir. . Bunu yapmak sağduyuya aykırı olabilir, sonuçta çoğu inşaat ekipmanı güç kaynağı olarak benzin veya dizel kullanır.
Ancak tasarımcılar sistemin hareketliliğini göz önünde bulundurdular ve elektriği kullanmanın avantajı, acilen güçlü ve güvenilir evler inşa etme ihtiyacının olduğu uzak bölgelerde veya depremden etkilenen bölgelerde hızlı konuşlandırılmasını kolaylaştırmasıdır. .
Ancak araştırmacıların tarifi burada bitmedi, daha uzun vadeli bir vizyona sahipler. " Nihayet tam otomatik akıllı bir sistem geliştirebileceğimizi umuyoruz Bu şekilde Antarktika'ya, Ay'a ve hatta Mars'a gönderilebilir ve daha sonra bu sistemler yerel hammaddeler kullanarak inşaata başlayabilir. "Dedi Keating.
Ancak aynı zamanda Keating şunları da söyledi: Bunu biz de hemen pratik uygulamalara sokmak istiyoruz. Bu aynı zamanda bu mobil platformu geliştirmemizin de amacı. Yavaş yavaş modern inşaat sürecindeki en kritik adımları atabiliriz. Bu sistemle değiştirin "dedi. "Belki de bu sistem yakında şantiyelerde görünecek."
Şekil | Farklı malzemelerle baskı yapabilirsiniz
"Tüm inşaat endüstrisi yüzlerce yıldır büyük değişikliklere uğramadı." Keating, "Seleflerinin deneyimlerini ve nesilden nesile geçenleri takiben, mimari tasarım çalışmaları katı bir standardizasyonla sınırlandırıldı. Sıradan insanların gözünde mimari çalışma, bir malzemeyi bir araya getirmek için testere ve çivi kullanmak gibi basit bir faaliyettir. , Ve bu doğru görünüyor. "
"Değişmemiz gerekiyor," Keating, gelecekte her binanın yerel çevresel verilere göre ayrı ayrı tasarlanabileceğini öngörüyor. . Örneğin radar tespiti ve analizine göre binanın direkleri makul bir şekilde yerleştirilebilir, binanın duvarları bulunduğu yere göre farklı kalınlıklarda tasarlanabilir.Bir tipik örnek kuzey yarımkürenin yüksek enlemleridir. Şiddetli soğuğa karşı koyabilmek için evin kuzey duvarı çok kalın olacak şekilde tasarlanacak.
Bu setin adı "Dijital İnşaat Platformu" Sistem, MIT Media Lab'in Mediate Matter grubundan esinlenmiştir. Grubun ana vizyonu Herhangi bir bileşen gerektirmeyen bir bina tasarlayın.
Bu düşünceye göre, tüm binanın yapısı, duvarları, kapıları ve pencereleri inşaat sırasında bir defada oluşturulmalı ve fiili kullanımda aynı anda birden fazla tasarıma ve yapıya uyarlanmalıdır.
Şekil | MIT logosunu yazdırmak için 3B yazdırma sistemini kullanın
"belli ki, Mimari açıdan bakıldığında, Bu sistem geleneksel inşaat fikirlerini altüst ediyor Sadece duvarlar, döşemeler ve pencereler gibi parçalar kavramı ortadan kalkmayacak, aynı zamanda DCP'nin etkisi altında bütün bir ev bir parça haline gelecektir. "Oxman dedi.
Bu tasarım hedefine ulaşmak için, yeni 3D baskı sisteminin nozulu, dökme işlemi sırasında dökülen malzemenin yoğunluğunu değiştirebilir ve hatta farklı malzemeleri karıştırabilir.
İlk test durumunda, bu sistem önce yalıtkan köpük kabuğun baskısını aldı ve ardından içine beton döktü, böylece dekoratif malzeme doğrudan köpük dış duvarın yüzeyine yerleştirilebilir.
Sadece bu değil, sistem, test deneylerinde de karmaşık bina şekilleri ve konsol yapıları bile oluşturabilir, Boru hatları, beton dökülmeden önce köpük kabuğun içine inşa edilebilir, bu da duvar yapısının bütünlüğünün sağlanmasına büyük ölçüde yardımcı olur.
Aynı zamanda robotik kolun hassasiyeti de oldukça yüksek olup, bina yapısını ayarlamak için gerçek zamanlı veri toplayabilen, sıcaklık ve ışık gibi dahili sensörlere sahiptir.
Şekil | 3B yazdırma sistemi bileşenlerinin ayrıntıları
Keating, ekibin doğrulamasından sonra, Bu yapım yöntemi gerçekten de mevcut yöntemlerden daha hızlı, daha güvenli ve daha düşük maliyetli olabilir. (İnşaat sektörü yüksek riskli bir sektördür, ancak sistem daha az manuel işlem gerektirir). Ayrıca yapının şekli ve kalınlığı ihtiyaca göre optimize edilebildiği için prefabrike ahşap ve diğer malzemelerin sıkıntısı ortadan kalkar ve toplam yapı malzemeleri büyük ölçüde azalır.
Son olarak, Oxman, bu sistemin sembolik anlamını da yüceltmiştir: "Bu, mühendislikte sadece daha hızlı, daha iyi ve daha ucuz değildir. Dijital tasarım ve üretim yöntemleri sayesinde, çok işlevli bir yapıya ulaşmak için tek bir yapı kullanılabilir. Amaçları, Bu dönüşümün kendisi, "mekanik çağ" dan "organik çağ" a dönüm noktası niteliğinde bir geçiş anlamına geliyor.
Önceki yapım süreci, standartlaştırılmış bileşenlerin birleştirilmesi olarak görülüyordu, ancak şimdi bina yavaş yavaş büyüyebilen bir organizma haline geldi ve biyolojik özellikleri şüphesiz daha güçlü hale gelecektir. "
Şekil | Dünyayı dönüştürmek için 3D baskıyı kullanma
"Bu nedenle, benim için bir yazıcıdan daha fazlası," dedi. " Yeni bir düşünce tarzını temsil ediyor Dijital imalat ve mimari tasarım alanları bundan yararlanacak ve bu değişimin habercisi olarak kurduğumuz sisteme de daha geniş kapsamlı bir misyon emanet. İnsanlığın dünyayı ve hatta diğer gezegenleri dönüştürme sürecinde daha büyük sürprizler getireceğini umuyorum. "
