غول های صنعت از چاپ سه بعدی بتن پشتیبانی می کنند « Fabbaloo

چارلز آر. گولدینگ و پریتی سولیهاوی به تحولات در کاربردهای پرینت سه بعدی ساخت و ساز نگاه می کنند.

این پست به بررسی چهار ارائه‌دهنده بزرگ سیمان، ساخت‌وساز و انرژی جایگزین می‌پردازد که پرینت سه‌بعدی ساخت‌وساز را به‌عنوان یکی از برنامه‌های اصلی خود شامل می‌شود.

سیمان هایدلبرگ

برای سال مالی 2021، هایدلبرگ 21.2 میلیارد دلار فروش داشت و بیش از 51000 کارمند در سطح جهان داشت. هایدلبرگ با چاپ سه بعدی غریبه نیست. در واقع، از سال 2015، شرکت تابعه هایدلبرگ، Italcementi، بتن با فناوری پیشرفته را به طور ویژه برای انواع فناوری های چاپ سه بعدی توسعه داد. مواد آنها را می توان از طریق یک نازل به هر شکلی در سر انواع مختلف چاپگرهای سه بعدی مخلوط، پمپ و اکسترود کرد. این محصول به سرعت گیر می کند و اجازه می دهد تا لایه های بتنی متوالی را بگذارند.

در سال 2021، هایدلبرگ برنده جایزه نوآوری آلمان برای اولین خانه چاپ سه بعدی شد. هایدلبرگ مصالح ساختمانی را تامین کرد و PERI خدمات چاپ سه بعدی را ارائه کرد. ماده چاپ مورد استفاده ملات چاپ “i.tech 3D” از HeidelbergCement بود. این پروژه توسط کارشناسان دانشگاه فنی مونیخ و مهندسان Schießl Gehlen Sodeikat نظارت شد. با این فرآیند تولید، خانه‌ها را می‌توان سریع‌تر، اقتصادی‌تر و پایدارتر ساخت. هیئت داوران بخش ساختمان و عناصر آلمانی اظهار داشت: این همچنین امکان طراحی کاملاً فردی فضاهای زندگی را فراهم می کند.

Cemex

Cemex با همکاری COBOD صنعت ساخت و ساز را با چاپ سه بعدی خانه ها متحول می کند. در ژوئیه 2022، Cemex سرمایه گذاری خود را در COBOD، رهبر جهانی چاپگرهای سه بعدی ساخت و ساز اعلام کرد.

CEMEX و COBOD در سال گذشته برای نوآوری در فضای طراحی چاپ سه بعدی با یکدیگر همکاری کرده اند. از طریق این مشارکت، آنها اخیرا اولین راه حل چاپ سه بعدی را معرفی کردند که از بتن آماده مرسوم در فرآیند ساختمان استفاده می کند. این محصول می تواند در مقایسه با روش ها و مواد ساخت و ساز چاپ سه بعدی سنتی صرفه جویی قابل توجهی داشته باشد و در چندین منطقه جغرافیایی پیاده سازی شده است.

CEMEX از طریق این سرمایه گذاری توانایی خود را برای استفاده از فناوری چاپ سه بعدی تقویت می کند و استراتژی دیگری را برای رفع نیازهای مسکن اضافه می کند. CEMEX و COBOD همچنین قصد دارند راه‌حل‌های مواد نوآورانه و بهبود عملکرد ساختمان را برای کاربردهای چاپ سه بعدی توسعه دهند.

روش های ساخت و ساز پرینت سه بعدی فعلی بر روی ملات های بسیار تخصصی و گران قیمت متکی هستند. CEMEX یک خانواده افزودنی های اختصاصی به نام D.fab را معرفی کرد که به بتن معمولی اجازه می دهد تا به طور موثر برای ساخت و ساز چاپ سه بعدی سفارشی شود. این نوآوری مواد افزودنی، بتن روان‌تر و پمپاژ آسان‌تری تولید می‌کند که کاربردهای پرینت سه بعدی بی‌شماری را تسهیل می‌کند. چاپگرها و تخصص COBOD، در ترکیب با مواد افزودنی، اجرای یک فرآیند کارآمدتر را که به مواد کمتری نیاز دارد و می‌تواند از هر بتن استفاده کند، ممکن می‌سازد.

انرژی های تجدیدپذیر جنرال الکتریک

ما تقسیم جنرال الکتریک را پوشش داده ایم، با این حال، پیشرفت های بیشتری در انرژی تجدیدپذیر جنرال الکتریک وجود دارد و آنها به بتن مربوط می شوند. در سال 2020، GE Renewable، COBOD و Holcim برای توسعه پایه های بتنی با چاپ سه بعدی برای توربین های بادی عظیم که تا 200 متر می رسد، همکاری کردند. این پروژه که یک چالش نوآوری چند ساله است، هزینه های سطح شده انرژی (LCOE) را کاهش می دهد و در عین حال هزینه های ساخت و ساز را بهینه می کند. این سه نفر قصد دارند یک نمونه اولیه توربین بادی با پایه چاپی و چاپگر آماده تولید و محدوده مواد تولید کنند تا در صورت آماده شدن، تولید را افزایش دهند. هر غول صنعت تخصص خود را در زمینه طراحی، ساخت و مواد به ارمغان می آورد.

جنرال الکتریک بر طراحی تمرکز خواهد کرد، COBOD بر اتوماسیون و روباتیک تمرکز خواهد کرد و Holcim مواد بتن سفارشی را توسعه خواهد داد.

هولسیم

LafargeHolcim بیش از 70000 کارمند را در بیش از 70 کشور استخدام می کند و دارای مجموعه ای است که به همان اندازه بین بازارهای در حال توسعه و بالغ متعادل است. Holcim پیشرو جهانی در مصالح و محلول های ساختمانی است و در چهار بخش تجاری فعال است: سیمان، سنگدانه ها، بتن آماده و محلول ها و محصولات.

معیار پایداری آن رهبری صنعت در کاهش انتشار کربن و تغییر جهت ساخت و ساز با کربن کم است.

تیم های LafargeHolcim در مرکز تحقیق و توسعه خود در L’Isle d’Abeau در نزدیکی لیون، از تخصص علمی و فناوری خود برای طراحی طیف وسیعی از مخلوط های آزمایشی بتن مناسب برای چاپ سه بعدی استفاده کرده اند. Holcim موادی را توسعه داده و ارائه کرده است که به طور خاص برای ایجاد دو ساختار پرینت سه بعدی متفاوت طراحی شده اند.

1. پست باربری چاپ شده توسط XtreeE و مونتاژ شده توسط Fehr Architectural، با ارتفاع 4 متر (حدود 13 فوت) که برای پشتیبانی از سقف زمین بازی یک مدرسه راهنمایی در Aix-en-Provence در فرانسه استفاده می شود. این اولین عنصر ساختاری پرینت سه بعدی است که در اروپا به بازار عرضه می شود.
2. غرفه ای که از طرف مقامات منطقه ای Ile-de-France با استفاده از یک طراحی انقلابی ایجاد شده است، زاییده یک پروژه مشترک با شراکت XtreeE، Dassault Systèmes، ABB و LafargeHolcim.

اعتبار مالیاتی تحقیق و توسعه

اکنون اعتبار مالیاتی دائمی تحقیق و توسعه (R&D) برای شرکت‌هایی که محصولات، فرآیندها و/یا نرم‌افزار جدید یا بهبودیافته را توسعه می‌دهند در دسترس است.

چاپ سه بعدی می تواند به افزایش اعتبار مالیاتی تحقیق و توسعه شرکت کمک کند. دستمزد کارکنان فنی ایجاد، آزمایش و بازنگری نمونه های اولیه چاپ شده سه بعدی را می توان به عنوان درصدی از زمان واجد شرایط صرف شده برای اعتبار مالیاتی تحقیق و توسعه در نظر گرفت. به طور مشابه، زمانی که به عنوان روشی برای بهبود فرآیند استفاده می شود، زمان صرف شده برای ادغام سخت افزار و نرم افزار پرینت سه بعدی به عنوان یک فعالیت واجد شرایط به حساب می آید. در نهایت، زمانی که برای مدل‌سازی و پیش تولید استفاده می‌شود، هزینه‌های رشته‌های مصرف‌شده در طول فرآیند توسعه نیز ممکن است بازیابی شود.

چه برای ایجاد و آزمایش نمونه های اولیه استفاده شود و چه برای تولید نهایی، پرینت سه بعدی یک شاخص عالی است که فعالیت های واجد شرایط R&D Credit انجام می شود. شرکت‌هایی که این فناوری را در هر نقطه‌ای اجرا می‌کنند باید استفاده از اعتبارات مالیاتی تحقیق و توسعه را در نظر بگیرند.

نتیجه

حمایت کامل این غول‌های صنعت در پشت پرینت سه بعدی باعث گسترش جهانی کاربردهای ساخت سیمان سه بعدی برای ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها می‌شود. برنامه های کاربردی شامل بازسازی اوکراین، مسکن جهانی و برنامه های ایالات متحده برای زیرساخت ها و انرژی پاک تحت قانون کاهش تورم (IRA) است.