ทำไมบ้าน 3D-Printed ถึงจะเปลี่ยนโลกของเรา

แนวคิดในการพิมพ์ 3 มิติอาคารของเราไม่ใช่เรื่องใหม่ 

เราต้องเผชิญกับความต้องการที่สิ้นหวังในการสร้างบ้านให้มากขึ้น, เร็วขึ้นและด้วยวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น – นักประดิษฐ์จำนวนนับไม่ถ้วนค้นพบแนวคิดที่จะสามารถพิมพ์โครงสร้างได้อย่างรวดเร็วและใช้เวลาหลายปีในการพยายามเพิ่มความสามารถของเทคโนโลยี

แต่สำหรับความพยายามทั้งหมด ในโลกของเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์ 3 มิติได้พิสูจน์แล้วว่ามีต้นแบบที่น่าประทับใจมากมาย พยายามดิ้นรนเพื่อให้สามารถผลิตได้จำนวนมาก

แต่สิ่งต่างๆ ได้ก้าวไปข้างหน้าอย่างมาก ในเยอรมนีการสร้างบ้านที่พิมพ์ 3 มิติสำเร็จเป็นครั้งแรกและได้รับการรับรองอย่างสมบูรณ์ภายใต้กฎเกณฑ์การก่อสร้างของรัฐบาล

สิ่งนี้สร้างผลกระทบในวงการก่อสร้างเป็นอย่างมาก

ด้วยแนวคิดที่จะลดของเสีย, ลดเวลาในสถานที่ทำงานและจัดการกับปัญหาการขาดแคลนแรงงาน บางคนมองว่าการพิมพ์ 3 มิติเป็นคำตอบสำหรับความท้าทายหลายอย่างในโลกของเรา

แต่เดิมใช้สำหรับต้นแบบขนาดเล็ก ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติได้นำไปสู่การสร้างโครงสร้างเต็มรูปแบบ เช่น สะพาน และบ้าน หรือแม้กระทั่ง แนวคิดในการสร้างที่พักบนดาวอังคารเป็นครั้งแรกของมนุษยชาติ

แต่ในขณะที่โครงสร้างจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติปรากฏขึ้นทั่วโลกตั้งแต่แคนาดาและเนเธอร์แลนด์ไปจนถึงดูไบ ซึ่งมีแผนในอนาคตว่าจะพิมพ์ 3 มิติ คิดเป็น 1 ใน 4 ของอาคารใหม่ ภายในปีค.ศ. 2030 เทคโนโลยีนี้กลับยังไม่ได้ใช้เป็นเทคนิคการสร้างที่แพร่หลาย

แต่การสร้างบ้านด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติแห่งนี้ในเมือง Beckum ประเทศเยอรมนีทำให้ทุกอย่างเปลี่ยนไป

บริษัท PERI ผู้เชี่ยวชาญในการพัฒนาแบบหล่อและนั่งร้านชั้นนำ, Disruptive Products and Technologies เป็นบริษัทแรกในเยอรมนีที่สามารถสร้างบ้านจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

โครงสร้างจากอาคารพิมพ์ 3 มิติแห่งแรกในเยอรมนีที่ต้องได้รับการรับรองระดับประเทศ เป็นประเด็นสำคัญของงานนี้

ทีมงานของ PERI ตั้งอยู่นอกเมือง Ulm ขณะนี้กำลังทำงานในบ้านหลายครอบครัวที่ใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ใหญ่ที่สุดในยุโรป มีพื้นที่ใช้สอย 380 ตร.ม. แบ่งออกเป็น อพาร์ทเมนท์ 3 ชั้น 5 อาคาร

บ้านทั้งหลังถูกสร้างขึ้นด้วยระบบการพิมพ์แบบCOBOD’s modular BOD 2 แพลตฟอร์มที่ยืดหยุ่นซึ่งสามารถปรับขนาดให้เหมาะกับโครงการที่มีขนาดแตกต่างกัน

เครื่องพิมพ์ต้องการผู้ปฏิบัติงานเพียงสองคนและใช้เวลาในการติดตั้งในสถานที่ไม่ถึง 48 ชั่วโมง

เมื่อเปิดใช้งาน ระบบสามารถพิมพ์ได้เร็วถึงหนึ่ง 1 ต่อวินาทีโดยใช้ข้อมูลจากแบบจำลองการออกแบบรวม

เมื่อถูกถามว่าทำไมการพิมพ์ 3 มิติยังไม่แพร่หลาย Dr. Fabian Meyer-Brötz หัวหน้าฝ่ายการพิมพ์โครงสร้าง 3 มิติของ PERI อธิบายว่า ผลกระทบต่อกระบวนการต่างๆ เช่น การวางแผนและการขออนุญาต ทำให้เกิดความท้าทายหลายประการ อย่างไรก็ตามขณะนี้อุตสาหกรรมเริ่มเห็น “ ความถูกต้องที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง” โดยโครงการนี้ต้องเอาชนะอุปสรรคสำคัญหลายประการรวมถึงการปฏิบัติตามกฏหมายอาคารที่เข้มงวดของเยอรมนี

Yannick Maciejewski วิศวกรแอปพลิเคชันสำหรับการพิมพ์ 3 มิติที่ PERI ได้สรุปถึงความสำคัญของการรวมพันธมิตรในโครงการ เช่น บริษัท ก่อสร้าง และสถาปนิก ตั้งแต่เริ่มต้นซึ่งเป็น บริษัท ที่ต้องการทำจริง มากกว่าการทำเป็นอาคารตัวอย่าง

ด้วยงานออกแบบที่ถูกนำมารวมกับแบบโครงสร้างแล้ว ข้อผิดพลาดในไซต์ได้ถูกกำจัดไปเกือบหมดแล้ว ทำให้ประหยัดเวลาเงินและวัสดุสิ้นเปลือง

“การร่วมกันของผู้รับเหมาและผู้ค้าวัสดุอื่นๆ มีผลกระทบอย่างมาก” Meyer-Brötz กล่าว “เราประหยัดแรงงานและวัสดุได้มากเพราะในอาคารที่เรากำลังดำเนินการนั้นจะไม่มีเศษวัสดุใดๆ ที่จะต้องถูกตัดออกไป และไม่มีใครต้องเจาะรูสำหรับปลั๊กไฟ”

แม้ว่าการออกแบบอาคารเหล่านี้อาจให้ความรู้สึกตรงไปตรงมาเมื่อเทียบกับสถาปัตยกรรมบางส่วนในปัจจุบัน ทีมงานกำลังใช้บทเรียนที่ได้เรียนรู้เพื่อสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่ในหลากหลายรูปแบบ

ด้วยการรับรองอาคารของเยอรมันในขณะนี้ ทีมงานกำลังวางแผนโครงการเพิ่มเติมโดยใช้วัสดุที่แตกต่างกันและมุ่งเน้นไปที่การลดขยะ

สำหรับ Meyer-Brötz การศึกษาเป็นสิ่งสำคัญ เขากล่าวว่าขั้นตอนต่อไปคือการโน้มน้าวผู้รับเหมาและผู้ค้ารายอื่น ๆ ว่าการพิมพ์ 3 มิติไม่ใช่สิ่งคุกคาม แต่เป็นกระบวนการที่พวกเขาจะได้รับประโยชน์ เมื่อพวกเขาเรียนรู้วิธีการทำ

ในขณะที่เทคโนโลยีมีความท้าทาย แต่ความสำเร็จของโครงการ PERI ในเยอรมนีถือเป็นก้าวสำคัญที่ก้าวไปข้างหน้าและจะเป็นกรณีศึกษาอันทรงพลังสำหรับนักประดิษฐ์โดยจุดประกายความมุ่งมั่นที่จะทำให้เทคนิคการสร้างนี้เป็นอย่างเหมาะสม

โลกยุคเครื่องพิมพ์ 3 มิติที่เราจินตนาการได้ขยับเข้าใกล้ความเป็นจริงเข้าไปอีกก้าวหนึ่งแล้ว

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ PERI : https://www.peri.com/en/business-segments/3d-construction-printing.html

Narrated by Fred Mills. Additional footage and images courtesy of Apis Cor, COBOD, Hassell, MX3D, Project Milestone and Twente Additive Manufacturing.

ที่มา: https://www.theb1m.com/video/why-this-3d-printed-house-will-change-the-world