Prinditud linn

Hiinas prinditi välja terve kvartalitäis hooneid. 3D-printimine on kiirem kui tavapärane ehitamine. Ka aitab automatiseeritud ehitus vähendada inimtöölistega seotud õnnetusi.3D-printimise juured ehituses ulatuvad tegelikult juba 1960. aastatesse, mil töötati välja tehnoloogia, et hooneid pumbatud betoonist ja isolatsioonimaterjalist lihtsalt kokku panna.Moodsate majade 3D-printimist hakati Vikipeedia andmetel arendama 2004. aastal. Hoone, milles on juba sisseprinditud kommunikatsioonid, peaks üks majaprinter valmis printima 20 tunniga.

Kõige kärmemad on hiinlased.  Aasta alguses printis Hiina ettevõte WinSun Decoration Engineering Co 24 tunniga 10 maja, kasutades selleks uuesti ringlusesse võetud materjale ja kiirelt kuivavat betoonisegu.Hiinas alustati majade printimisega juba platsil kohapeal, kus valmisprinditud elemendid monteeriti kokku. Valminud majade mõõtmeteks on  150 × 10 meetrit ning kõrgus 6 meetrit. Maja ehitusmaksumuseks on arvestatud 5000 dollarit.Maja printer on valmistatud Hiinas kohapeal. WinSun Decoration Engineering Co tegevdirektori Ma Yihe sõnul on uus meetod keskkonnasõbralik ning loomulikult kulutõhus. Hiinlased usuvad, et sama tehnoloogiat on võimalik kasutada ka pilvelõhkujate ehitamiseks.

Ökolahendus. Märtsis alustasid hollandlased nn kanalimaja printimist, millest pidi saama maailma esimene 3D-prinditud hoone. Et töödega alustada, ehitas mullu Hollandi firma DAS valmis hiigelprinteri nimega KamerMaker XL (hollandi keeles tubade tegija). Printer kasutab plasti ja biojäätmete segu. Tegu on äärmiselt keskkonnasäästliku lahendusega. Kanalimaja prinditakse jupi kaupa, prinditud tüki kärjelaadne konstruktsioon täidetakse ehitusvahuga ja siis laotakse jupid legona omavahel kokku.

Lisaks kiirusele annab uus tehnoloogia ka vormile vabad käed. Sel aastal alustati Hollandi arhitekti eestvedamisel Möbiuse lehe kujulise maja ehitust. Amsterdami arhitekt Janjaap Ruijssenaars kavandas hoone, mis meenutab kujult Möbiuse lehte ehk pinda, millel on ainult üks serv ja üks külg.

Iirimaale looduskaunisse maastikku maja disainides jõudis ta just selle erakordse kujuni. Ruijssenaarsi sõnul iseloomustab maastikke pidevus ja eri elementide kokkusulamine ning Möbiuse riba meenutav hoone sobib hästi looduse taustale.

Hoone mudelit valmistades mõistis ta, et kõige lihtsamalt saab Möbiuse lehe valmistada papiribast, kui selle üht otsa keerata 180 kraadi võrra ja seejärel riba otsad kokku kleepida. Ainult 3D-printeri abil on võimalik teha mudel ja seejärel ka hoone nii, et keegi ei saa aru, kus see algab ning kus lõpeb.

Hoone valmistamiseks sobiv printer on Itaalia inseneri Enrico Dini kätetöö.

Hiigelprinter nimega D-Shape sulatab viie- kuni kümnemillimeetriste kihtide haaval kokku näiteks liiva ja seda siduvaid polümeere. Korraga saab printida pindu, mille suurus on kuus korda kuus ruutmeetrit. Seejärel pannakse neist maja kokku.

Ruijssenaars pakkus, et 1100ruutmeetrise põrandapinnaga hoonet saab kasutada nii muuseumi kui ka suuremat sorti elumajana. Projekti vastu on huvi üles näidanud üks Brasiilia rahvuspark ja USA eraisikud.

Arhitekti sõnul on prinditud maja kerge ehitada, kuna printerisse sobib sööta erinevaid purustatud kivimeid, mida leidub ehitusplatsi ligiduses. 

Linna printimisele mõtleb Lõuna-California Ülikooli professor Behrokh Khoshnevis, kes on välja töötanud Contour Craftingu nimelise lahenduse, kus hiiglaslik printer laotab kiht kihi haaval betooni ja muud materjali, millest saavad torud ja elektrijuhtmed, üksteise otsa. Khoshnevis usub, et lahendus aitaks kiiresti ja odavalt panna püsti hädaabihooneid või nii saaks rajada eriti luksuslikke villasid. Tema 3D-betooniprinter suudab ehitada ühe päevaga 762ruutmeetrise maja.

Suurim 3D-printerJuuni lõpus esitleti Hiinas Shandongi provintsis Qing­daos teisel 3D printimise väljapanekul maailma suurimat 3D-printerit.Printeritootja Qingdao Unique Products Develop Co., Ltd. usub ilmselt, et vaid suurim on parim ja nad on valmis ehitanud printeri, mille X- ja Y-teljed on 12 meetri pikkused.Printeri esimene ülesanne on valmis printida kuulsa Pekingi taevatempli koopia, mille diameeter on 7 meetrit ja kõrgus 8 meetrit. Templi printimiseks peaks kuluma 6 kuud.Plaan on edaspidi printerit kasutada eluhoonete tootmiseks. Printer kasutab eriti tugevat grafiidi ja fiiber­klaasi segu.

Tasub teada3D-printer loob vormi kihiti3D-printimise tehnoloogiaga on võimalik printida plasti, nailonit, metalli, keraamikat, inimkudesid ning sadu eri materjale. Tehnoloogiat saab kasutada nii väikeste plastist kujukeste tegemiseks kui ka prototüüpide ja isegi lõpp-produktide valmistamiseks.3D-printerid kasutavad erinevaid tehnoloogiaid, kuid põhimõte on sama – kolmedimensiooniline objekt ehitatakse kihtide haaval. Kõigepealt valmistab printer esimese kihi, seejärel teise, kolmanda jne. Olenevalt objekti kõrgusest ning täpsusest võib sellel olla kümneid tuhandeid kihte.Kui tavalise 2D-printeriga printides loob disaini faili tekstitöötlusprogramm, siis 3D-printer vajab sisendina CAD- (Computer Aided Design) faili, mis valmib 3D-modelleerimise programmis või on sisse skaneeritud 3D-skanneriga. Enne printimist jagab spetsiaalne programm digitaalse 3D-kujutise kihtideks ning saadab vajaliku info printerile.

Autor: Mariliis Pinn, Ave Lepik