ALEV RİGEL/ Maine Üniversitesi "İleri Yapılar ve Kompozitler Merkezi" (Advanced Structures and Composite Center - ASCC) İcra Direktörü Habib Dagher, Amerikan haber televizyonu CNN'e yaptığı açıklamada, "İnsanlar ev bulamıyor, çünkü evler çok pahalı. Ayrıca yaşlanan bir nüfusumuz var. Bu yüzden elektrikçi, tesisatçı veya inşaatçı olan insan sayısı da giderek azalıyor" diyor. ASCC, geçen ay dünyanın en büyük polimer 3D yazıcısı olduğunu iddia ettiği ürünü tanıttı. Dagher, "Geleceğin Fabrikası 1.0"ın eyaletin konut krizini çözmeye yardımcı olabileceğini ve bu süreçte 3D ev baskısında devrim yaratabileceğini söylüyor. Dagher, "Bizim benimsediğimiz yaklaşım, yıllardır gördüklerinizden ve okuduklarınızdan oldukça farklı" diyor.
Son yıllarda 3 boyutlu baskı, işletmelerden köprülere her şeyin inşasında kullanılıyor. Kâr amacı gütmeyen bir kuruluş, okul yapımı üzerinde bile çalışıyor. Birleşik Arap Emirlikleri'nin Dubai kenti, 2030 yılına kadar yeni binaların yüzde 25'inin 3 boyutlu yazıcı teknolojisiyle inşa edilmesini hedefliyor.
ASCC, senaryoyu tersine çeviriyor. Dagher, 2019'da "Guinness Dünya Rekorları" tarafından "en büyük prototip 3D yazıcı" olarak sertifika verilen dev yazıcısının, ahşap artıklarıyla ev inşa eden tek yazıcılar olduğunu söylüyor. Üstelik bu teknoloji şu anda test edilmiş durumda. Üniversite, yerel odun lifi ve biyoreçine malzemelerden inşa edilen dünyanın ilk yüzde 100 biyobazlı 3D yazıcıyla basılmış evi olduğunu iddia ettiği 55 metrekarelik, tek ailelik bir konut birimi olan "BioHome3D"yi tanıttı.
"Beton yaparken sadece duvarları basmıyorlar" diyor Dagher. BioHome3D'nin zemininin, çatısının ve duvarlarının tamamının basıldığını da ekliyor. Bu, özellikle karlı New England kışında sorun yaratabiliyor. "Hava iki hafta boyunca kötüleştiğinde baskı yapamazsınız" diye konuşuyor Dagher.
Buna karşılık ASCC, üniversitede önceden hazırlanmış modülleri bastı ve bunları yerinde birleştirerek BioHome3D'yi oluşturdu. Yeni yazıcı, 33 metre uzunluğunda, on metre genişliğinde ve 5.5 metre yüksekliğinde nesneler üretebiliyor ve saatte 225 kg'a kadar baskı yapabiliyor. Dagher, hedeflerinin saatte 450 kg malzeme basabilmek olduğunu söylüyor. Bu hızda, BioHome3D'yi 48 saatte yeniden üretebileceğini belirtiyor.
Eğer bu hedefe ulaşabilirlerse, 3 boyutlu yazıcıyla basılacak evler "mevcut konut inşaat maliyetleriyle oldukça rekabetçi" olacak.
Ancak ahşap malzemeleri bu kadar yüksek hızda işlemek de zor. ASCC'nin rekor kıran yazıcıları bile bazen sıkışabiliyor. Örneğin, BioHome3D yazdırırken yazıcı toz birikmesi nedeniyle çalışmayı durdurabilir. Dagher, "Daha önce hiç kimse bu tür malzemelerle bunu yapmamıştı" diyor. BioHome3D'nin sıcak ahşap zeminleri ve duvarları, ona şık ve modern bir İskandinav esintili kütük ev görünümü kazandırıyor.
Dagher, "Birçok insan betonun soğuk bir şey olduğunu ve yaşamak isteyeceğiniz bir yer olmadığını düşünüyor" diyor. Oysa BioHome3D, "çok sıcak ve davetkar."
Aynı zamanda sürdürülebilir. Bir ev artık ihtiyaç duyulmadığında veya istenmediğinde öğütülerek başka bir şey basmak için kullanılabilir. ASCC, araştırmasında Maine'deki kereste fabrikalarından çıkan odun artıklarını kullanıyor.
Üniversitenin Maine yerleşkesinde prototipi binlerce kişi gezdi ve Dagher, bir ziyaretçinin bile "Ne zaman alabilirim?" diye sormamasının nadir görülen bir durum olduğunu söylüyor.
Öncelikle aşılması gereken bazı engeller var. Dagher, inşaat şirketlerinin uyması gereken yapı yönetmeliklerine atıfta bulunarak, "Kuralların değişmesi yıllar alır" diyor.
Yazıcının geleneksel ev yapımının yerini almayacağını, ancak gelecekte 3 boyutlu yazıcıyla yapılan evlerin dünya konut stokunun daha büyük bir kısmını oluşturacağını tahmin eden Dagher, ASCC'nin şu anda kablolama ve tesisat kanallarının baskı sürecinde "bir mimarın tam olarak isteyeceği yerlere" nasıl yerleştirileceği konusunda çalışmalar yaptığını da ekliyor. Matbaanın bir sonraki büyük projesi, evsizler için bir mahalle inşa etmek.
-----------------
87 YILLIK TEKNOLOJİ
3D Baskı, bina veya inşaat bileşenleri üretmek için temel yöntem olarak 3D baskıyı kullanan çeşitli teknolojileri ifade ediyor. Bu süreç için alternatif terimler arasında, "katkı maddesi üretimi" de var.
3 boyutlu beton baskı, zamanı, malzeme kullanımını, işçilik gereksinimlerini ve genel maliyetleri azaltırken, sürdürülebilirliği artırıp çevresel etkiyi en aza indirerek bina ve altyapı inşaatını dönüştürme potansiyeline sahip, gelişmekte olan bir teknoloji. Bu vaatlerine rağmen, teknoloji malzeme karışımlarının geliştirilmesi, süreç tutarlılığı ve kalite kontrolünün sağlanması, yapısal bütünlüğün ve dayanıklılığın korunması ve sektör düzenlemeleri ile standardizasyonlardaki boşlukların giderilmesi gibi çeşitli zorluklarla karşı karşıya.
William Urschel 1939 yılında, bilgisayarların 2x2'nin cevabını uzun süre düşündüğü yıllarda, Indiana/Valparaiso'da dünyanın ilk 3 boyutlu beton baskı binasını oluşturdu. Urschel, inşaat icatlarının çoğunun patentini aldı.
Uzun bir süre unutulduktan sonra 3D baskı geliştirme ve araştırmaları, 1995'ten beri devam ediyor.
2005 yılında, İtalya'dan Enrico Dini (ki lakabı "ev basan adam"dı), yaklaşık 6m x 6m x 3m'lik bir alan üzerinde büyük ölçekli bir toz püskürtme/bağlama tekniği kullanan bir teknolojinin patentini aldı.
2008'de, Richard Buswell ve meslektaşlarının önderliğinde İngiltere'deki Loughborough Üniversitesi'nde 3D beton baskısı başlatıldı. Grubun önceki araştırmaları genişletilerek, endüstriyel robotlara doğru ilerleyen ticari uygulamalara odaklanıldı.
2017 yılında, Birleşik Arap Emirlikleri'nde 3 boyutlu yazıcıyla basılmış bir gökdelen inşa etme projesi duyuruldu. Binaların yüksekliği veya tam konumu gibi belirli ayrıntılar mevcut olmadığından inşaata başlanmadı. Fransa, Danimarka, Çin, İspanya, Hollanda, ABD ve Rusya'da da benzer çalışmalar görüldü.
Isı yalıtım şartlarına ihtiyaç duyulmayan ince duvar yapılarının inşasında 3D beton baskı teknolojisinin daha verimli olduğu anlaşıldı.
3D teknolojisiyle sadece evler değil, köprüler yapmak da mümkün. İspanya'da, dünyanın 3 boyutlu basılan ilk yaya köprüsü, 2016'da Madrid'in Castilla-La Mancha kent parkında açıldı. Köprünün uzunluğu 12 metre ve genişliği 1.75 metre olup, mikro takviyeli betondan basılmıştı.
Rusya'da ise 2018'de, Palekh kasabasında bir çeşme için yeni formların 3 boyutlu teknolojisinin dünyada ilk uygulaması gerçekleştirildi. "Snop" (Demet) çeşmesi, ilk olarak 20'nci yüzyılın ortalarında heykeltıraş Nikolay Dydykin tarafından yapılmıştı.
Islak beton 3B baskının genel özellikleri dört grupta incelenebilir:
* Pompalanabilirlik: Malzemenin dağıtım sistemi içerisinde hareket ettirilmesinin kolaylığı ve güvenilirliği,
* Yazdırılabilirlik: Bir biriktirme cihazı aracılığıyla malzeme biriktirmenin kolaylığı ve güvenilirliği,
* Yapılabilirlik: Yük altında deformasyona karşı biriktirilmiş ıslak bir malzemenin direnci,
* Açık zaman: Yukarıdaki özelliklerin kabul edilebilir toleranslar içerisinde kaldığı süre.
Uzak bölgelerde geleneksel inşaata alternatif olarak 3D baskı inşaatlarının analizi, önemli bir potansiyeli ortaya koyuyor. Yerel malzemeler kullanma, atıkları azaltma, karmaşık ve özelleştirilmiş tasarımlara uyum sağlama yeteneği, 3D baskıyı ulaşılması zor bölgelerdeki inşaatlar için uygun kılan avantajlardan sadece birkaçı. Ayrıca 3D baskı, inşaat sürecine ve yapıların bakımına aktif katılımı sağlayarak çevresel sürdürülebilirliğe ve topluluk katılımına katkıda bulunacak. Bu inşaat yöntemi, yerel topluluklar için daha uygun fiyatlı, verimli ve kültürel olarak uyumlu konutlar sağlama potansiyeline sahip.
Faydalarına rağmen, 3D baskının yaygın olarak benimsenebilmesi için hala ele alınması gereken çeşitli belirsizlikler ve sorunlar bulunuyor. Bu belirsizlikler teknik, düzenleyici, ekonomik ve sosyal konularla ilgili. 3D baskı teknolojisindeki önemli gelişmelere rağmen, ücra bölgelerdeki konutlarda uygulanması, henüz erken bir fizibilite aşamasında. Yine de robotik ve kullanılacak malzemeler konusunda daha fazla araştırma yapılması gerekiyor.
