به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از تارنمای اخبار آرک دیلی، تحقیقات در دانشگاه صنعتی زوریخ با همکاری FenX AG، با مهار قدرت تولید بدون قالب از طریق چاپ سه بعدی رباتیک در مقیاس بزرگ، به بررسی استفاده از فوم معدنی بدون سیمان تهیه شده از زباله های بازیافتی می پردازد. هدف، ساختن سازه های دیواری یکپارچه، سبک وزن و عایق بندی فوری است که استفاده از مصالح، نیاز به نیروی کار و هزینه های مرتبط را به حداقل برساند.
فوم معدنی بدون سیمان ماده متخلخلی است که می‌تواند در چگالی‌های مختلف بکار رود و عایق بندی و استحکام مورد نیاز را به طور استراتژیک توزیع کند. این تکنیک عملکرد حرارتی و مصرف انرژی لازم برای گرم کردن فضاهای داخلی را بهینه می سازد. همچنین با استفاده از یک ماده با چگالی های مختلف، استفاده مجدد و بازیافت قطعات آن را تسهیل می بخشد. این ماده ردپای کربن کمتری نسبت به فوم های بتن هوادهی شده یا پلاستیک دارد.
این پروژه خاص ایرلمنت Airlements نام دارد. این پروژه با ارتفاع ۲ متر، نمونه اولیه دیواری است که از سوار کردن چهار قطعه چاپ سه بعدی شده تشکیل شده است. وزن هر بخش توخالی ۲۵ کیلوگرم است که در کمتر از یک ساعت چاپ آن انجام شد، سپس در طول یک هفته در یک محیط کنترل شده سفت و سخت شد. این پیکربندی در محدوده دمایی ۲۰ تا ۲۸ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ۲۰ تا ۷۰ درصد، نیاز به فرایندهای انرژی بَر را از بین می برد که پیشرفت مهمی در مقایسه با مطالعات قبلی روی فوم های معدنی بدون سیمان است. بافت موجدار هر قطعه استحکام و یکپارچگی ساختاری بیشتری را برای سازه نهایی فراهم می کند.
برای تبدیل آن به یک سازه یکپارچه منسجم، می توان هسته توخالی را با فوم معدنی پر کرد و با پوشش محافظ بدون سیمان آن را عایق بندی کرد. به این ترتیب می توان از آن به عنوان دیوار خارجی غیر سازه ای استفاده کرد. علاوه بر این، فرآیند قالب گیری امکان ادغام یکپارچه تقویت‌کننده‌ها (آرماتوربندی) و تأسیسات زیرساختی را فراهم می‌کند و کاربردهای بالقوه این فناوری را توسعه می بخشد. با پیشرفت تحقیقات، تاکید بر بهبود ظرفیت بار عناصر حاصله و اصلاح دقت تولید چاپ سه بعدی خواهد بود.