A yw Argraffu 3D Tŷ wedi Ei Wneud O'r diwedd?

Y tu allan i'r diwydiant gweithgynhyrchu ychwanegion (AM), bydd rhywun yn aml yn gweld y cysyniad o adeiladu ychwanegion y cyfeirir ato fel "argraffu 3D tŷ" neu "adeiladu argraffedig 3D." Dim ond gweld canlyniadau'r GoogleGOOG
offeryn allweddair isod. Yn rhannol, mae hyn yn dangos lefel ymwybyddiaeth y cyhoedd o'r sector penodol hwn, gan fod y rhan fwyaf o straeon newyddion prif ffrwd yn cwmpasu'r nifer cynyddol o gartrefi sy'n cael eu gwneud ar hyn o bryd gyda thechnegau argraffu 3D concrit. Fodd bynnag, mae adeiladu ychwanegion bellach yn cyrraedd pwynt lle mae'r sector yn cael ei brisio ar gyfer tai argraffedig 3D a thu hwnt.

Mae Adeiladu Ychwanegion Wedi Ei Wneud O'r diwedd

Arwyddir hyn gan nifer o ddatblygiadau, yn bennaf y nifer o chwaraewyr eithriadol o fawr sydd wedi dod i mewn i'r gofod. Mae llawer o'r penawdau a welwn heddiw yn cael eu cynhyrchu gan rai busnesau newydd, gan gynnwys ICON a COBOD, sy'n adeiladu systemau argraffu 3D adeiladu. Fodd bynnag, mae eu cwsmeriaid ymhlith y mwyaf ar y blaned.

Er enghraifft, COBOD—gyda chefnogaeth gan y Grŵp PERI $1.8 biliwn—yw'r cyflenwr ar gyfer GE, a adeiladodd gyfleuster adeiladu ychwanegion mwyaf y byd yn ddiweddar i argraffu seiliau concrit 3D ar gyfer tyrbinau gwynt. Holcim, y cawr sment tua $28-biliwn mewn dŵr poeth ar gyfer gwneud delio gydag ISIS yn Syria, yn gwsmer COBOD arall. Mae'n defnyddio peiriannau COBOD i gartrefi argraffu 3D ac ysgolion yn Affrica trwy ei grŵp dielw 14 coeden.

Gellir dadlau bod cwsmeriaid ICON hyd yn oed yn fwy. Yn ogystal â chydweithio â datblygwyr tai llai, prif bartneriaid ICON yw NASA ac Adran Amddiffyn yr UD. Ar gyfer Byddin yr UD, mae ICON wedi argraffu 3D llochesi cerbydau ac barics enfawr.

Yn y cyfamser, mae cyd-dyriadau eraill yn dod i mewn i'r sector, gan gynnwys CEMEX, y 5ed cwmni deunyddiau adeiladu mwyaf yn y byd; Sika, cawr cemegol o'r Swistir gyda chyfalafu marchnad gyfredol o $38 biliwn; a Saint-Gobain, un o gwmnïau amlwladol deunyddiau adeiladu hynaf a mwyaf y byd gyda refeniw o tua $47 biliwn.

O Ble Daeth Adeiladu Ychwanegion?

Wohlers Associates, sy'n cael ei bweru gan ASTM International, yw cwmni ymgynghori hynaf ac uchaf ei barch y diwydiant argraffu 3D. Ym mis Ebrill 2022, arbenigwr argraffu 3D adeiladu Stephan Mansour ymunodd â Wohlers fel ymgynghorydd cyswllt, gan gynnig arwydd arall bod adeiladu ychwanegion wedi'i wneud. Gwyddom fod argraffu 3D adeiladu yn fwy na dim ond “argraffu 3D tŷ,” ond o ble y daeth? Roedd gan Mansour rai atebion.

Yn ôl yr arbenigwr, cafodd adeiladu ychwanegion hwb sylweddol o'r Dwyrain Canol, lle cyhoeddodd yr Emiraethau Arabaidd Unedig ei Weledigaeth 2030 a dadorchuddiodd Saudi Arabia ei prosiect NEOM. Ceisiodd y cyntaf wneud 25 y cant o adeiladau Dubai 3D wedi'u hargraffu erbyn 2030, tra bod yr olaf yn chwistrelliad $500 biliwn ar gyfer cynllunio ac adeiladu o Gronfa Buddsoddi Cyhoeddus Saudi Arabia a buddsoddwyr rhyngwladol.

“Mewn ymateb, cychwynnodd contractwyr cyffredinol ymdrechion i ymchwilio ymhellach a gwireddu ychwanegyn ar gyfer adeiladu fel arf i gyflawni amcanion gofynnol,” meddai Mansour. “Roedd cwmnïau o bwys a chwaraewyr allweddol yn rhanbarth y Gwlff yn cynnwys BAM Infra, BESIX, Freyssinet, Vinci, ACCIONA, a Consolidated Contractors Company. Mae datblygiadau a chyflawniadau Ewropeaidd mewn ychwanegion ar gyfer adeiladu dros y chwe blynedd diwethaf yn ganlyniad uniongyrchol i'r cwmnïau a grybwyllwyd yn flaenorol. Wedi'u lleoli yn Ewrop ac yn gweithio ar y cyd ag amrywiol gyflenwyr deunydd, sefydliadau technegol, a chwmnïau adeiladu argraffu 3D newydd, maen nhw'n ceisio gwireddu ychwanegyn ar gyfer adeiladu fel arf yn y sector.”

Cafodd hyn ei ysgogi ymhellach gan gyfuniad o effeithiau’r pandemig a’r effaith negyddol y mae technolegau adeiladu traddodiadol wedi’i chael ar ein hecosystem. Yn ôl Mansour, mae materion fel bylchau yn y gadwyn gyflenwi, llai o lafur, galw cynyddol am adeiladu, costau deunyddiau cynyddol, a chostau cynaliadwyedd cleientiaid “yn gwthio’r sector AEC i ailfeddwl am y status quo a symud tuag at ychwanegyn ar gyfer adeiladu.”

Beth sydd Nesaf ar gyfer Argraffu 3D Adeiladu?

Wrth i'r mabwysiadu cynyddol hwn ddigwydd, mae dau faes allweddol sy'n cynrychioli'r cam datblygu nesaf ar gyfer adeiladu ychwanegion, yn ôl Mansour: gwella'r dechnoleg a'i gwneud yn fwy cynaliadwy. Yn y maes cyntaf, fe welwn nodweddion fel monitro print awtomataidd trwy ddefnyddio synwyryddion a deallusrwydd artiffisial a ddefnyddir i wella ansawdd print. Yn ogystal, bydd y broses gomisiynu a datgomisiynu ar gyfer offer argraffu 3D, yn enwedig ar gyfer argraffu ar y safle, yn cael ei optimeiddio.

O ran cynaliadwyedd, rydym eisoes yn gwybod, pe bai'r diwydiant sment yn wlad, mai dyna fyddai'r wlad trydydd mwyaf allyrrydd carbon deuocsid yn y byd ar ôl i brosiectau Tsieina a Mansour yr Unol Daleithiau leihau dibyniaeth ar y deunydd hwn o blaid metacaolin, adobe, carreg galch, gwastraff adeiladu wedi'i ailgylchu, sorod mwyngloddio, siâl, a mwy. Yn yr un modd, bydd deunyddiau atgyfnerthu newydd yn cael eu harchwilio, gan gynnwys rebar cywarch a chywarch, graphene, ffibr wedi'i fewnosod, ac agregau gwydr.

Wrth gwrs, ni ddefnyddir adeiladu ychwanegyn yn unig ar gyfer argraffu cartrefi concrit 3D, ac ni fydd ychwaith yn y dyfodol. Tynnodd Mansour sylw at nifer o gymwysiadau y tu hwnt i'r hyn a gwmpesir yn y rhan fwyaf o gyfryngau prif ffrwd, megis rhestr ddigidol i ymdrin â chostau gorbenion, amseroedd arweiniol, a logisteg; optimeiddio rhannau a darnau sbâr argraffu 3D ar gyfer offer adeiladu sy'n heneiddio; dulliau mwy cynaliadwy ar gyfer creu ffasadau, cladin, a chysylltwyr strwythurol; a gweithredu dull cylchol trwy ddefnyddio deunyddiau wedi'u hailgylchu fel plastigion a gwastraff pren ar gyfer argraffu dodrefn a gosodiadau 3D.

Safonau Adeiladu Ychwanegion

Wrth symud ymlaen, efallai nad technolegol ei natur yw’r rhwystr mwyaf i’r sector ond yn hytrach yn gysylltiedig â safonau mewn adeiladu ychwanegion.

“Does dim byd adeiladu yn digwydd heb safonau. Nid oes unrhyw 'ail-wneud' mewn adeiladu; rhaid adeiladu strwythur i fod yn ddiogel a gwrthsefyll prawf amser a'r elfennau. Nid yw'r sector adeiladu yn amharod i fabwysiadu dulliau a thechnolegau newydd ond rhaid iddo fod yn sicr bod y strwythurau sy'n cael eu 'argraffu' yn ddiogel ac yn bodloni, neu'n mynd y tu hwnt i'r gofynion. Dyma lle mae safonau yn chwarae rhan hanfodol,” meddai Mansour. “Mae safonau’n galluogi mabwysiadu a derbyn ar raddfa fawr, sy’n meithrin creu marchnad gystadleuol iach, sy’n annog datblygiadau pellach mewn deunyddiau a dulliau gweithredu, ac sy’n galluogi prisiau cystadleuol.”

Am y rheswm hwn, penderfynodd Mansour sefydlu pwyllgor i fynd i'r afael â'r mater ym mis Mawrth 2021. Lluniodd yr hyn a ddaeth yn bwyllgor ISO/TC 261/JG 80 safon ddrafft, ISO/ASTM 52939, ar fin cael ail broses adolygu a sylwebaeth cyn ei chyhoeddi’n swyddogol erbyn diwedd 2022.

“Mae hyn yn amserol, gan ei fod yn rhan o sawl menter a arweinir gan y llywodraeth fel cynnig diweddar y Comisiwn Ewropeaidd ar Fawrth 30^th, 2022 lle mae Ychwanegyn ar gyfer Adeiladu yn cael sylw penodol a lle mae'r Pwyllgor Safoni Ewropeaidd (CEN ac CENELEC) cymeradwyo mabwysiadu ISO / ASTM 52939 fel safon CEN ISO / ASTM ar ôl ei gyhoeddi,” nododd Mansour.

Fel yr ydym wedi gweld gyda safonau argraffu 3D eraill, dim ond dechrau yw hyn ar yr hyn a fydd yn broses hir, lafurus a fydd yn hanfodol ar gyfer gwthio’r sector yn ei flaen. Gyda'r gwaith allweddol hwn yn cael ei gyflawni, ymdrechion eraill sy'n angenrheidiol i gynnydd adeiladu ychwanegion fydd addysg barhaus gweithwyr proffesiynol y diwydiant. Yn hyn o beth, bydd Wohlers Associates, sy'n cael ei bweru gan ASTM International, yn cynghori ac yn cefnogi'r sector adeiladu byd-eang trwy ddeall cryfderau a chyfyngiadau argraffu 3D fel arf. Mae'r sefydliad yn cynnig persbectif strategol ar brosesau, deunyddiau, mentrau rheoleiddio, a datblygu a mabwysiadu safonau diwydiant.