Ngành xây dựng bước vào kỷ nguyên mới với công nghệ in 3D

Công nghệ in 3D ngày nay đã quá quen thuộc vì nó đã được đưa vào ứng dụng ở nhiều lĩnh vực với các ngành nghề khác nhau, đặc biệt nó được chú ý nhiều nhất bởi những thành quả đạt được trong lĩnh vực xây dựng.

Công nghệ in 3D sử dụng các bản thiết kế vật thể 3D trên phần mềm CAD, một phần mềm quen thuộc phục vụ dựng hình thiết kế trong xây dựng. Toàn bộ cấu trúc bên trong lẫn bên ngoài của khối kiến trúc sẽ được cắt thành nhiều lát mỏng, thông tin này sẽ được đưa vào hệ thống máy in 3D. Lúc này máy in sẽ đọc, phân tích và tiến hành in ra từng lớp chồng lên nhau cho đến khi vật thể hoàn thiện. Sau quá trình này thường sẽ có thêm công đoạn loại bỏ tạp chất và thêu kết để phủ kín các lỗ hổng nếu có trên sản phẩm.

Trên thế giới đã có nhiều công trình được xây dựng bằng công nghệ in 3D. Năm 2015, các công ty xây dựng tại Trung Quốc đã có thể xây cả tòa chung cư 6 tầng chỉ trong vòng 1 ngày hay chỉ mất vài giờ cho 1 căn biệt thự 2 tầng. Từng bộ phận của ngôi nhà như tường, khung cửa đều được tạo ra bởi máy in 3D khổng lồ. Vật liệu dùng cho máy in là thép, xi măng và kính, máy sẽ phun từng lớp một chồng lên nhau cho đến khi tạo ra được bức tường dày.

Việc áp dụng công nghệ in 3D vào ngành công nghiệp xây dựng đang là sân chơi dành riêng cho những tập đoàn lớn với kinh phí đầu tư khổng lồ nhưng đã có những cá nhân ghi dấu ấn khi tạo ra được những công trình xây dựng bằng công nghệ 3D với sự sáng tạo của mình. Alex Le Roux, một sinh viên kỹ thuật cơ khí tại trường đại học Baylor University ở Taxas đã sử dụng chiếc máy in 3D V2 Vesta của mình để xây dựng một ngôi nhà dài 1m rộng 2m trong vòng 24 tiếng. Để hoàn thành ngôi nhà này thì chỉ cần một người điều khiển máy in bằng các thao tác ở máy tính và đưa vật liệu vào máy in. Đây là ngôi nhà đầu tiên tại Mỹ được xây dựng bằng công nghệ in 3D mà về mặt lý thuyết ta có thể sống được bên trong.

Hay nhà ở xã hội ở Pháp cũng được đưa vào xây dựng bằng công nghệ in 3D, ngôi nhà với hình dáng chữ Y đáp ứng mọi tiêu chí của một công trình nhà ở xã hội. Công trình sử dụng chất liệu in là polymer đặc biệt, các nhà nghiên cứu khẳng định khi hoàn thiện công trình sẽ vẫn bền đẹp sau ít nhất là một thế kỷ.

Không chỉ là nhà ở mà công nghệ này còn được áp dụng vào việc xây cầu. Chiếc cầu đầu tiên dành riêng cho xe đạp được làm bằng công nghệ in 3D tại Gemert, thành phố Đông Nam Hà Lan. Chiếc cầu có hình dáng không quá đặc biệt, làm từ bê tông trần với kích thước 8 x 3,5m, phương thức in sẵn khuôn mẫu 3D thay thế xây dựng truyền thống có một số lợi ích với tốc độ thi công nhanh chóng. Việc đổ bê tông và tháo khuôn được loại bỏ, các lưới cốt thép không cần đặt riêng rẽ. Công nghệ mới cũng có tính cơ động cao hơn, cho phép tạo ra tấm bê tông với nhiều hình dáng.

Ngoài những dự án xây dựng đã hoàn thành thì những dự án xây dựng bằng công nghệ in 3D đang được các nước phát triển trên thế giới triển khai thực hiện và dự kiến đưa vào sử dụng trong những năm tới. Đó là cụm nhà ở được xây dựng bằng kỹ thuật in 3D bê tông đầu tiên trên thế giới trong khu rừng quận Meerhoven, thành phố Eindhoven, Hà Lan. Hay những ngôi nhà được tạo ra bằng công nghệ in 3D được lắp ghép, chồng chất lên nhau như những khối lego đang được nghiên cứu áp dụng tại Singapore

Theo nhiều nghiên cứu và thực tiễn đã chứng minh, việc áp dụng công nghệ in 3D vào thiết kế và sản xuất hàng hóa sẽ tiết kiệm được rất nhiều thời gian cũng như các chi phí nhân công, máy móc, vật liệu. Được tính toán hoàn toàn bằng máy móc nên bê tông chỉ xuất hiện ở những nơi cần thiết, lượng xi măng đưa vào cũng được giảm thiểu, nhờ đó làm giảm giá thành và khí thải CO2 ra môi trường. Việc sử dụng máy in 3D như một robot vận hành thay thế con người cũng là giải pháp ưu việt cho việc giải quyết nhân lực lao động trong tương lai.

Related posts

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *