Công nghê in 3D bê tông: Kỷ nguyên xây nhà với máy in 3D

IN 3D bê tông là phương án thi công mới lạ đầy hứa hẹn dành cho các kỹ sư và những công ty xây dựng dân dụng. Một giải pháp giúp đẩy nhanh tiến độ và cắt giảm chi phí xây dựng căn hộ. Đã có rất nhiều bài viết và video trình diễn công nghệ xây nhà với máy in 3D bê tông, tuy nhiên chỉ dừng lại ở mức thưởng ngoạn. Ở bài viết này, Blogin3D.com sẽ giải thích cách thức in 3D bê tông kỹ lưỡng hơn, trình bày các ứng dụng đặc trưng, mặt hạn chế và những hứa hẹn trong tương lai gần.

Ngành xây dựng dân dụng chiếm tới hơn 13% tổng GDP toàn cầu. Công nghệ xây dựng nói chung không có quá nhiều đột phá kể từ những năm 1950s. Ý tưởng áp dụng in 3D vào ngành xây dựng đã được đặt lên bàn nghiên cứu trong suốt 5 năm nay và đã có những thành quả đầu tiên.

Máy in 3D bê tông hoạt động như thế nào?

render mo phong may in 3d be tong
Render mô phỏng máy in 3D nhà (fortune.com)

Ý tưởng in 3D nhà tới từ đâu? Hiển nhiên là từ công nghệ in 3D, mà cụ thể là công nghệ in FDM

Vậy, máy in 3D bê tông thực ra là máy in 3D FDM khổng lồ sử dụng vật liệu bê tông thay cho nhựa nhiệt dẽo. Máy in nhà cũng được điều khiển bằng máy tính, các cơ cấu chấp hành dựa trên những dòng code (Gcode). Ngoài ra, phần khung dàn và động cơ của máy in 3D bê tông sẽ cứng vững hơn rất nhiều!

Xem máy in 3D “bình thường” hoạt động:

Vật liệu in bê tông

“Chìa khóa vàng” ở đây là bê tông. Chúng ta sẽ nghiên cứu thêm một chút về loại vật liệu in 3D đặc biệt này:

Các máy in 3D khổ nhỏ có đầu phun nung nhựa lên khoảng 200-240 độ C. Các dòng nhựa được đắp tương ứng với các lớp ( layer) mô hình. Với máy in bê tông, bản thân vật liệu ở trạng thái nhũ tương, nên đầu phun sẽ đóng vai trò van điều tiết dòng chảy.

Khác với bê tông truyền thống, bê tông in3D được pha một loại phụ gia đặc biệt tương tự Superplasticizer. Loại chất này giúp ngăn tình trạng vón cục, tăng hiệu quả dòng chảy (còn được gọi là chất hoá dẻo hoặc giảm nước tầm cao (HRWR))

Một trong nhiều phương án thi công in 3D đầy hứa hẹn mang tên: Contour Crafting (CC)

Thậm chí, Contour Crafting còn hoạt động hiệu quả trên không gian!

 

Ưu điểm của in 3D bê tông:

  • Chế tạo được các loại cấu kiện có hình dạng phức tạp, phù hợp cho các công trình đòi hỏi kiến trúc cao.
  • Không sử dụng ván khuôn để tạo hình cấu kiện.
  • Thời gian thi công nhanh chóng.
  • Hoàn toàn tự động hóa do sử dụng hệ thống robot.
  • Kết cấu nhẹ, giảm tải trọng chết của kết cấu.
Chế tạo được bất kỳ sản phẩm có hình dáng phức tạp
Chế tạo được bất kỳ sản phẩm có hình dáng phức tạp

Ứng dụng của máy in 3D bê tông

Vượt xa cả mực đích ban đầu là tạo ra 1 chiếc máy có thể in nguyên 1 ngôi nhà. Máy in với chất liệu bê tông có thể được sử dụng cho nhiều mục đích cao siêu hơn! Chúng ta hãy điểm qua vài ứng dụng đặc trưng đã hoặc sẽ được triển khai hàng loạt trong tương lai.

xay dung dan dung in3d

in 3D trong ngành xây dựng dân dụng

xay dung co so ha tang 3din 3D phục vụ thi công cơ sở hạ tầng

in 3d trong khong gian vu tru in 3D trong vũ trụ

in 3D căn nhà

Bạn hãy xem căn nhà được in 3d chỉ trong vòng 24 tiếng, tịa một vùng đất xa xôi ở nước Nga, nơi mà nhiệt độ luôn nằm dưới 0 vào mùa đông.

in 3D cầu đường

Cầu bê tông in 3D làm theo mẫu cầu An Tế tại Thượng Hải, Trung Quốc. Ảnh: CNN.
Cầu bê tông in 3D làm theo mẫu cầu An Tế tại Thượng Hải, Trung Quốc. Ảnh: CNN. Dựa theo mẫu cầu An Tế được xây dựng trong một thập kỷ, nhưng nhóm nghiên cứu của giáo sư Xu Weiguo tại Đại học Thanh Hoa chỉ mất 450 giờ để in 3D cầu bê tông mới. Chi phí cũng chỉ bằng 2/3 bình thường nhờ giảm được tiền nguyên vật liệu và kỹ thuật xây dựng.

in 3D các cấu kiện kiến trúc phức tạp

 

        in 3D phục vụ thám hiểm vũ trụ
Selective Separation Sintering (SSS), là công nghệ in 3D mới được phát triển bởi USC dựa trên nền tảng công nghệ in 3D bột.

in 3D cơ sở hạ tầng

Phương án thi công bằng in 3D ngay tại vị trí đặt cấu kiện tỏ ra hiệu quả hơn việc vận chuyển những module cồng kềnh đi qua 1 quãng đường dài! Đòng thời, in3D với sự linh hoạt rất cao, cho phép các kỹ sư tối ưu phù hợp hơn với từng địa hình và điều kiện thời tiết.

Xem thêm ứng dụng của dịch vụ in 3D mô hình kiến trúc: https://blogin3d.com/in-3d-mo-hinh-kien-truc-sang-tao-mau-nha-3d.html
Công nghê in 3D bê tông: Kỷ nguyên xây nhà với máy in 3D
5 (100%) 1 vote
Bạn cũng có thể thích
avatar
  Subscribe  
Notify of