インド初の3Dの仕組み

Oct 23, 2023

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インド初の3Dプリント郵便局舎のニュースは4月、バンガロールのケンブリッジ・レイアウト地区に住むある驚きに満ちた住民が、ロボットアームが作業中で、そのノズルが複雑にコンクリートの層を重ねて郵便局の壁を構築している動画をツイートしたことで急速に広まった。構造。 先週、43 日間で完成したアルスール バザール郵便局が正式に落成し、文字通り 3D 設計からプリントアウトされた国内初の公共建築物の 1 つとなりました。

郵便局のハイライトはそのデザインです。 湾曲した外観を持つこの建物の敷地面積は 1,021 平方フィートで、鐘の形に似ています。 通常、従来の工法を使用した場合、建物の完成には6か月かかります。 実際、郵便局の 3D プリントは当初 45 日間の予定でしたが、2 日間の余裕を持って完了しました。 総費用は250万ルピー未満でした。

インド工科大学（IIT）マドラス校土木工学科のマヌ・サンタナム教授は開会式で、3Dプリンティング技術がもたらす2つの大きな利点は、設計のスピードと柔軟性であると述べた。 「昔は考えられなかったような形状も作れるようになりました。 したがって、私たちは将来的に建設が実際にどのような工事に着手できるかぎりぎりのところでプレーしているのです」と彼は語った。 L&T Construction がプロジェクトを実行する一方で、IIT Madras は構造設計を検証しました。

ウルスール バザール郵便局には垂直の柱がありません。 壁の一部はしっかりと印刷されていますが、他の部分では補強のために特別に作られたコンクリートと鋼材が埋め込まれた空洞が配置されていました。 サンタナム氏が INDIA TODAY に説明したように、通常のコンクリートは通常、設計の型を満たすために流動性があり、時間の経過とともに硬化します。 ただし、3D プリントに使用されるコンクリートは、ノズルから出てくるとすぐに形を整える必要があります。 「つまり、その形状が維持され、次の層が上に置かれるときに、下の層が変形しないはずです」と彼は言いました。

L&T によれば、このプロセスには「流動性、耐荷重性のための急速硬化、層間結合のための生コンクリートの状態、印刷を確実に成功させるのに十分な強度など、コンクリートの特性の微妙なバランス」が必要でした。

現在、L&Tはバンガロールでの別荘プロジェクトや工場用の建物の他に、国境道路機構のためにチャンディーガルで3Dプリントされた複合建築物に取り組んでいると同社は4月のリリースで述べた。 同社が主に焦点を当てているのは、地上階までの手頃な価格の住宅、別荘、兵舎、平屋建ての学校、郵便局、工場などだという。

製造業や医療分野での 3D プリンティングは有利なスタートを切りましたが、世界的な企業がプリンティングを処理する大規模システムの開発を開始した 10 年前までは、建設分野での応用は主に研究室規模でした。

2020年、IITマドラスは同研究所で育成されていた新興企業Tvastaと共同で、インド初の3Dプリント住宅として宣伝されたワンベッドルームの家をキャンパス内に建設した。

現在、インドでは3Dプリンティング技術を開発している新興企業がいくつかあるとサンタナム氏は語った。 同氏は、都市近郊の長屋の建設やコミュニティ開発プロジェクトなど、特定のシナリオでは 3D プリントが実行可能な選択肢となり得ると説明しました。 「同じプリンタを使用して、1 か所で複数の住宅、たとえば 10 ～ 20 軒の住宅を印刷する場合、コスト面での利点と設計の柔軟性が確実に得られます。」と彼は言いました。

サンタナム氏の柔軟性とは、長屋を設計する際でも、各ユニットをある程度までカスタマイズできることを指しました。 しかし、都市部の集合住宅プロジェクトの場合は、プレキャストコンクリートなどの既存の技術の方が迅速かつ効率的である可能性があると同氏は指摘した。

世界中の研究者は、補強材を設計に統合し、原材料の総コストを削減し、持続可能性を高めるという、3D プリンティングのいくつかの重要な側面に取り組んでいます。 「3D プリントに使用されるコンクリート混合物の多くにはセメントが豊富に含まれています。 コンクリート内のセメントを切断することは、私たちのほとんどが取り組んでいる大きな課題です」とサンタナム氏は言いました。 3Dプリンティング建設が商業化されるためには、規格も進化する必要がある、と同氏は付け加えた。 「全国にはたくさんのグループがあり、いくつかの IIT やその他のグループが協力して活動しています。 私たちはインド規格局 (BIS) 委員会の一員であり、そのような設計アイデアについて説明したハンドブックを発行するつもりです。」