3D concrete printing
تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ، یا محض کنکریٹ پرنٹنگ، کئی مختلف تھری ڈی پرنٹنگ ٹیکنالوجیز میں سے ایک پر مبنی سیمنٹ کے مواد کے لیے ڈیجیٹل من گھڑت عمل سے مراد ہے۔ تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ فارم ورک کی ضرورت کو ختم کرتا ہے، مادی فضلہ کو کم کرتا ہے اور پیچیدہ ڈھانچوں میں زیادہ سے زیادہ ہندسی آزادی کی اجازت دیتا ہے۔ پچھلی دہائی کے دوران مکس ڈیزائن اور تھری ڈی پرنٹنگ ٹیکنالوجی میں حالیہ پیش رفت کے ساتھ، تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ میں 1990 کی دہائی میں اس کے ظہور کے بعد سے تیزی سے اضافہ ہوا ہے۔ تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کے آرکیٹیکچرل اور ساختی ایپلی کیشنز میں بلڈنگ بلاکس، بلڈنگ ماڈیولز، اسٹریٹ فرنیچر، پیدل چلنے والے پل، اور کم اونچائی والے رہائشی ڈھانچے کی تیاری شامل ہے۔ آٹومیٹنگ بلڈنگ کے عمل 20 ویں صدی سے فن تعمیر اور سول انجینئرنگ میں تحقیق کا ایک شعبہ رہا ہے۔ ابتدائی نقطہ نظر خودکار چٹان سازی پر مرکوز تھے۔ 1904 میں امریکہ میں جان تھامس کو اینٹ بچھانے والی مشین کا پیٹنٹ دیا گیا۔ 1960 کی دہائی تک، ٹیکنالوجی نے نمایاں طور پر ترقی کی اور فعال آلات، جیسے موٹر میسن، تعمیراتی مقامات پر استعمال میں تھے۔ ساتھ ہی خودکار کنکریٹ کی تعمیر کے عمل کو بھی تیار کیا جا رہا تھا۔ سلپ فارمنگ، اونچی عمارتوں کے لیے عمودی کنکریٹ کور بنانے کے لیے آج کل وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والی تکنیک، 20 ویں صدی کے اوائل میں سائلوز اور اناج کی لفٹوں کی تعمیر کے لیے تیار کی گئی تھی۔ اس تصور کا آغاز میکڈونلڈ انجینئرنگ شکاگو کے جیمز میکڈونلڈ نے کیا تھا، اور اسے میلکو ایس کیچم نے 1907 میں ایک تصویری کتاب: دی ڈیزائن آف والز، بنز، اینڈ گرین ایلیویٹرز میں شائع کیا تھا۔ بعد میں، میکڈونلڈ نے 1911 میں ایک سائنسی مقالہ شائع کیا: موونگ فارمز فار رینفورسڈ کنکریٹ اسٹوریج بنز۔ آخر کار، 24 مئی 1917 کو، میکڈونلڈ کو عمودی سطح میں کنکریٹ کی شکل کو منتقل کرنے اور بلند کرنے کے لیے ایک آلہ کے لیے امریکی پیٹنٹ دیا گیا۔ کنکریٹنگ کے عمل کی آٹومیشن میں اختراعات 20 ویں صدی میں جاری رہیں۔ تھری ڈی پرنٹنگ کے عمل سب سے پہلے 1980 کی دہائی میں فوٹو پولیمر اور تھرمو پلاسٹک کے لیے تیار کیے گئے تھے۔ کچھ عرصے تک، تھری ڈی پرنٹنگ ٹیکنالوجی مواد کی زیادہ قیمت کی وجہ سے ایرو اسپیس اور بائیو میڈیکل انڈسٹریز جیسے اعلی ویلیو ایڈنگ شعبوں تک محدود تھی۔ تاہم، جیسے جیسے تھری ڈی پرنٹنگ کے لیے علمی بنیاد بڑھتی گئی، کنکریٹ سمیت دیگر مواد کے لیے نئے اضافی مینوفیکچرنگ کے عمل تیار کیے گئے۔ تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ ٹیکنالوجی کی ابتدا نیویارک کے رینسلیر پولی ٹیکنک انسٹی ٹیوٹ (آر پی آئی) سے ہوئی جب جوزف پیگنا نے پہلی بار 1997 میں کنکریٹ پر اضافی مینوفیکچرنگ کا اطلاق کیا۔ یہ تجربہ محض تصور کا ثبوت تھا، لیکن پیگنا نے ترقی پذیر روبوٹکس انڈسٹری کو تسلیم کیا اور اسے تعمیراتی عمل کو خودکار بنانے کے موقع کے طور پر دیکھا، جبکہ اخراجات اور فضلہ کی پیداوار کو بھی کم کیا۔ پیگنا کی تحقیق بعد میں بائنڈر جیٹنگ، یا پاؤڈر پر مبنی تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ کی بنیاد بن گئی۔ 1998 میں، جنوبی کیلیفورنیا یونیورسٹی میں بہروک خوشنیوس نے کونٹور کرافٹنگ تیار کی، جو کنکریٹ کے لیے پہلا پرتوں والا اخراج آلہ تھا۔ اس نظام نے ڈالنے کے عمل کو خودکار بنانے کے لیے کمپیوٹر سے چلنے والی کرین کا استعمال کیا اور یہ ہموار کنٹور سطحوں کو بنانے کی صلاحیت رکھتا تھا۔ کھوشنیوس نے ابتدائی طور پر اس نظام کو قدرتی آفات سے بحالی کے لیے تیزی سے گھر کی تعمیر کے طور پر کام کرنے کے لیے ڈیزائن کیا تھا، اور انہوں نے دعوی کیا کہ یہ نظام ایک ہی دن میں گھر مکمل کر سکتا ہے۔ مواد، مکس ڈیزائن اور پرنٹنگ ٹیکنالوجی میں اختراعات کے ساتھ، محققین اور انجینئروں نے ان دو پرنٹنگ تکنیکوں پر توسیع کی ہے، جن پر اگلے حصے میں مزید تبادلہ خیال کیا جائے گا۔ تعمیراتی طریقوں کا آج تک متعدد مختلف طریقوں کا مظاہرہ کیا گیا ہے، جن میں تعمیراتی عناصر یا پوری عمارتوں کی سائٹ پر اور آف سائٹ بناوٹ، صنعتی روبوٹ، گینٹری سسٹم، اور ٹیچرڈ خود مختار گاڑیوں کا استعمال شامل ہے (تھری ڈی پرنٹرز پر سیکشن دیکھیں)۔ تعمیراتی تھری ڈی پرنٹنگ ٹیکنالوجیز کے مظاہروں میں ہاؤسنگ، تعمیراتی عناصر (کلاڈنگ، ساختی پینل، اور کالم)، پل، سول انفراسٹرکچر، مصنوعی چٹانیں، فولیاں، اور مجسمے شامل ہیں۔ فی الحال تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ میں تین مختلف تعمیراتی طریقے استعمال کیے جاتے ہیں: بائنڈر جیٹنگ، روبوٹک شاٹ کریٹ، اور پرتوں والا مواد نکالنا۔ بائنڈر جیٹنگ بائنڈر جیٹ تھری ڈی پرنٹنگ، جسے پاؤڈر بیڈ اور بائنڈر تھری ڈی پرنٹنگ بھی کہا جاتا ہے، اصل میں میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی میں اسٹارچ یا جپسم پاؤڈر کو پانی کے ساتھ بائنڈر کے طور پر چالو کرنے کے لیے تیار کیا گیا تھا، اس سے پہلے کہ جوزف پیگنا نے کنکریٹ پر سسٹم کا اطلاق کیا۔ بائنڈر جیٹنگ میں، ایک پرنٹ ہیڈ منتخب طور پر ایک مائع بائنڈر کو پاؤڈر والے سبسٹریٹ پر، پرت در پرت جمع کرتا ہے۔ پرت کی اونچائی عام طور پر 0.2 اور 2 ملی میٹر کے درمیان ہوتی ہے اور تیار شدہ حصے میں رفتار اور تفصیل کی سطح دونوں کا تعین کرتی ہے۔ پرتوں والی بناوٹ مکمل ہونے کے بعد بائنڈر جیٹنگ میں پروسیسنگ کے بعد کے اقدامات ضروری ہیں۔ سب سے پہلے، غیر مستحکم پاؤڈر کو برش اور ویکیوم ٹیوبوں کا استعمال کرتے ہوئے میکانکی طور پر ہٹانے کی ضرورت ہے۔ کنٹرول شدہ نمی اور درجہ حرارت یا مائیکرو لہروں والے تندوروں میں علاج کے اضافی اقدامات بھی ضروری ہو سکتے ہیں۔ آخر میں، سطح کی چھوٹی خصوصیات کو مستحکم کرنے یا حصے کی سطح کے معیار کو بہتر بنانے کے لیے سطح پر کوٹنگز بھی لگائی جا سکتی ہیں۔ کوٹنگ کے لیے استعمال ہونے والے عام مواد پالئیےسٹر یا ایپوکسی رال ہوتے ہیں۔ بائنڈر جیٹنگ ٹیکنالوجیز کے ساتھ تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ کا ڈی-شیپ کے ساتھ اینریکو ڈینی نے بڑے پیمانے پر مظاہرہ کیا ہے۔ ڈی-شیپ ایک غیر ہائیڈرولک سورل سیمنٹ پر انحصار کرتا ہے جو پاؤڈر بیڈ میں میگنیشیم آکسائڈ کے ساتھ فعال ریت اور بائنڈر کے طور پر مائع میگنیشیم کلورائڈ کے حل پر مبنی ہوتا ہے۔ ٹیکنالوجی کو بنیادی طور پر فرنیچر بنانے کے لیے استعمال کیا گیا ہے، جیسے کہ کافی ٹیبل اور روٹ چیئر جسے 2009 میں کے او ایل/ایم اے سی ایل ایل آرکیٹیکچر + ڈیزائن نے ڈیزائن کیا تھا۔ مزید برآں، ڈی شیپ نے بڑے تعمیراتی حصے تیار کیے، جیسے 2008 میں شیرو اسٹوڈیو کے ذریعہ ڈیزائن کیا گیا 3 × 3 × 3 میٹر ریڈیولیریا پویلین، 2010 میں ٹریینیل دی میلانو کے لیے فیرری ہاؤس، اور 2017 میں میڈرڈ میں ایکیونا کے ذریعہ ڈیزائن کیا گیا بارہ میٹر لمبا فٹ برج۔ بائنڈر جیٹ تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ کا ایک اور محرک کیلیفورنیا میں مقیم فرم ایمرجنگ آبجیکٹس ہے۔ 2015 میں بنائے گئے اپنے بلوم پویلین کے لیے کمپنی نے آئرن آکسائیڈ سے پاک سیمنٹ اور نامیاتی بائنڈر کا استعمال کیا۔ اگرچہ یہ واضح نہیں ہے کہ اس عمل میں کوئی سیمنٹ ہائیڈریشن شامل ہے، لیکن پاؤڈر بیڈ میں سیمنٹ کے استعمال کی وجہ سے اس منصوبے کا حوالہ اکثر بائنڈر جیٹ 3 ڈی کنکریٹ پرنٹنگ کے دیگر منصوبوں میں دیا جاتا ہے۔ ڈی-شیپ کے ڈھانچوں کے برعکس، جو ایک ٹکڑے میں بنائے گئے تھے، ایمرجنگ آبجیکٹس نے 840 چھوٹے بلڈنگ بلاکس بنائے جو 3.6 × 3.6 × 2.7 میٹر ڈھانچہ بنانے کے لیے اسٹیک کیے گئے تھے۔ آرکیٹیکچرل ایپلی کیشنز کے لیے تھری ڈی پرنٹنگ کے دیگر طریقوں کے مقابلے میں فوائد اور حدود، بائنڈر جیٹنگ زیادہ حد تک ہندسی آزادی کی اجازت دیتی ہے، جس میں غیر تعاون یافتہ کینٹیلیورز یا اوور ہینگز اور کھوکھلے حصے بنانے کا امکان بھی شامل ہے۔ دیگر تھری ڈی پرنٹنگ کے عمل کے برعکس جن میں معاون سپورٹ ڈھانچے کی ضرورت ہوتی ہے، بائنڈر جیٹنگ غیر بند شدہ پاؤڈر کے بیڈ پر انحصار کرتی ہے تاکہ بناوٹ کے دوران مسلسل تہوں کے لیے مسلسل سپورٹ کو یقینی بنایا جا سکے۔ عام طور پر، بائنڈر جیٹ تھری ڈی پرنٹنگ میں، بچا ہوا پاؤڈر مستقبل کے حصوں کے لیے دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، ماحول کی نمی کی نمائش کی وجہ سے سیمنٹ اور مجموعی پاؤڈر کی ری سائیکلبلٹی پریشانی کا باعث ہے، جو ہائیڈریشن کے عمل کو متحرک کر سکتی ہے۔ لہذا، بائنڈر جیٹ 3D پرنٹنگ سائٹ پر تعمیر کے لیے موزوں نہیں ہے۔ پرتوں والی اخراج 3D پرنٹنگ کنکریٹ پرتوں والی اخراج 3D پرنٹنگ میں عددی طور پر کنٹرول شدہ نوزل شامل ہوتا ہے جو پرت در پرت ایک سیمنٹ پیسٹ پرت کو درست طریقے سے نکالتا ہے۔ تہوں کی موٹائی عام طور پر 5 ملی میٹر اور چند سینٹی میٹر کے درمیان ہوتی ہے۔ اخراج نوزل کے ساتھ ایک خودکار ٹرویلنگ ٹول بھی ہو سکتا ہے جو تھری ڈی پرنٹڈ تہوں کو چپٹا کرتا ہے اور انٹر لیئر انٹرفیس پر نالی کا احاطہ کرتا ہے، جس کے نتیجے میں ہموار کنکریٹ کی سطح بنتی ہے۔ ماڈیولر اسٹیل کمک سلاخوں یا مربوط عمارت کی خدمات، جیسے پلمبنگ یا برقی نالیوں کے ایک من گھڑت مرحلے میں انضمام کے لیے اضافی آٹومیشن اقدامات تجویز کیے گئے ہیں۔ اس عمل کے لیے، عمل کی منصوبہ بندی اور جمع کرنے کی رفتار اہم پیرامیٹرز ہیں جو مواد کی سختی اور سختی کی شرح کو متاثر کرتے ہیں۔ پرتوں والی تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ عام طور پر سائٹ پر تعمیر میں استعمال ہوتی ہے، اور اس کے ساتھ بڑے پیمانے پر تھری ڈی پرنٹر ہوتے ہیں (تھری ڈی پرنٹرز پر سیکشن دیکھیں)۔ ٹیکنالوجی نے حال ہی میں بڑھتی ہوئی دلچسپی دیکھی ہے، متعدد یونیورسٹیوں، اسٹارٹ اپس، اور ممتاز قائم شدہ تعمیراتی کمپنیوں نے کنکریٹ اخراج تھری ڈی پرنٹنگ کے لیے وقف شدہ ہارڈ ویئر، کنکریٹ مکسز، اور آٹومیشن سیٹ اپ تیار کیے ہیں۔ ایپلی کیشنز میں پل، کالم، دیواریں، فرش کے سلیب، گلی کا فرنیچر، پانی کے ٹینک، اور پوری عمارتیں شامل ہیں، دونوں پریفابریکیشن یا ان سیٹو سیٹ اپ میں۔ فوائد اور حدود روایتی کنکریٹ کاسٹنگ اور اسپرے کے برعکس، پرتوں والی اخراج 3D پرنٹنگ کو کسی فارم ورک کی ضرورت نہیں ہے۔ یہ اس حقیقت پر غور کرتے ہوئے ایک اہم فائدہ ہے کہ کنکریٹ کی تعمیر میں فارم ورکس خام مال، کمک اور مشترکہ محنت سے زیادہ وسائل کا 50-80% حصہ بن سکتے ہیں۔ پرتوں والے کنکریٹ کے اخراج کے اہم چیلنجز کنکریٹ کی سیٹ آن ڈیمانڈ ریوولوجی، کمک کا انضمام، اور مسلسل تہوں کے درمیان انٹرفیس پر کولڈ جوڑوں کی تشکیل ہیں۔ سلپ فارمنگ روبوٹک سلپ فارمنگ، ای ٹی ایچ زیورخ میں اسمارٹ ڈائنامک کاسٹنگ کے نام سے تیار کردہ ایک عمل، بعض اوقات کنکریٹ تھری ڈی پرنٹنگ کے عمل کے خاندان میں شامل کیا جاتا ہے، جس میں پرتوں والی اخراج اور بائنڈر جیٹنگ شامل ہوتی ہے۔ یہ عمل تھری ڈی پرنٹنگ کی تعریف کے مطابق ہے، اس کی اضافی نوعیت کی وجہ سے، مواد کو آہستہ آہستہ ایک ایکٹیوٹڈ مولڈ کے ذریعے نکالا جا رہا ہے جو اس کے حصے کو تبدیل کر سکتا ہے۔ تاہم، دیگر تھری ڈی پرنٹنگ کے عمل کے برعکس، سلپ تشکیل ایک مسلسل عمل ہے، اور مجرد یا پرت پر مبنی نہیں ہے، اور اس وجہ سے یہ کاسٹنگ اور اخراج جیسے ابتدائی عمل سے زیادہ قریب سے متعلق ہے۔ کنکریٹ کے لیے ٹیکنالوجی تھری ڈی پرنٹر روبوٹ کی کچھ اہم قسمیں ہیں جو تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ کے لیے استعمال ہوتی ہیں، جو ایپلی کیشن، پروجیکٹ کے پیمانے اور پرنٹنگ کی تکنیک پر منحصر ہوتی ہیں۔ تمام تعمیراتی تھری ڈی پرنٹر عام طور پر ایک سپورٹ اسٹرکچر اور ایک پرنٹر ہیڈ پر مشتمل ہوتے ہیں جس میں ایک نوزل ہوتا ہے جو کنکریٹ کو باہر نکالتا ہے۔ پرنٹر عام طور پر ماڈلنگ سافٹ ویئر کے ساتھ مل کر استعمال ہوتے ہیں جو عمارت کے منصوبوں کو براہ راست پرنٹر پر اپ لوڈ کرتے ہیں۔ گینٹری روبوٹ: 3 ڈی کنکریٹ پرنٹنگ میں گینٹری روبوٹ سب سے زیادہ عام ہیں، جو اختلاط اور جمع کرنے کے نظام کے ساتھ موبائل گینٹری سسٹم پر مشتمل ہوتے ہیں۔ وہ مکمل اجزاء یا ڈھانچے کو پرنٹ کرنے کے لیے چھوٹے لیب ماڈلز سے لے کر بڑے پیمانے کے پرنٹرز تک ہو سکتے ہیں۔ یہ پرنٹر عام طور پر عمودی اخراج تک محدود ہوتے ہیں لیکن بڑے منصوبوں کے لیے اعلی استحکام اور آسان توسیع پذیری کا فائدہ رکھتے ہیں۔ گینٹری روبوٹ کو جمع شدہ ڈھانچے سے بڑا ہونا چاہیے، جو نقل و حمل کی لاگت میں اضافہ کر سکتا ہے اور اخراجات طے کر سکتا ہے۔ تاہم، وہ تمام تھری ڈی پرنٹروں کو کنٹرول کرنے میں سب سے آسان ہیں۔ کیبل سے چلنے والا نظام: کیبل سے چلنے والے نظام میں، پرنٹ ہیڈ کو ایک فریم کے اندر کئی فکسڈ پوائنٹس کے درمیان معطل کیا جاتا ہے۔ اس میں گینٹری سسٹم سے زیادہ ہندسی آزادی ہے اور یہ زیادہ ہلکا پھلکا اور نقل و حمل کے قابل ہے۔ تاہم، اس کے لیے آلات کے لیے ایک وسیع رقبے کی ضرورت ہوتی ہے اور منصوبہ بندی ضروری ہے تاکہ کیبلز طباعت شدہ ڈھانچے کے ساتھ اوورلیپ نہ ہوں۔ روبوٹک آرم: یہ اسمبلی لائنوں میں نظر آنے والے روبوٹک بازوؤں سے ملتا جلتا ہے، جن میں چھ محور حرکت ہوتی ہے اور تھری ڈی پرنٹنگ سسٹم کی سب سے زیادہ آزادی ہوتی ہے۔ یہ کنکریٹ جمع کرنے، ریبار جیسے اجزاء کو سرایت کرنے، اور کنکریٹ سیٹ کے بعد درکار کسی بھی پوسٹ پروسیسنگ کو انجام دینے کے قابل بھی ہیں۔ روبوٹک آرمز سب سے زیادہ کمپیکٹ سسٹم ہیں، لیکن عام طور پر چھوٹے پیمانے کی ایپلی کیشنز کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ پرنٹر پیرامیٹرز پرنٹر کی قسم کے علاوہ، مخصوص پرنٹر پیرامیٹرز تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کی حتمی کارکردگی کو نمایاں طور پر متاثر کرتے ہیں اور تھری ڈی پرنٹنگ کی تعمیر کی منصوبہ بندی کرتے وقت احتیاط سے منتخب کیا جانا چاہیے۔ ان پیرامیٹرز کو آسانی سے پرنٹ ہیڈ ڈیزائن اور پرنٹ کی رفتار میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ پرنٹ ہیڈ ڈیزائن پرنٹ ہیڈ کا انتخاب کرنا ضروری ہے تاکہ کنکریٹ کا مرکب آسانی سے نوزل سے گزر سکے اور ہر پرت کے درمیان بانڈنگ اثر پیدا کر سکے، جبکہ مضبوطی کا عمل بھی شروع کر سکے۔ پرنٹر کے انتخاب کی طرح، نوزل کی شکلیں اور سائز درخواست کے لحاظ سے مختلف ہوتے ہیں۔ آئتاکار سوراخ والے نوزلز سے 3D پرنٹ شدہ کنکریٹ کے نمونوں میں عام طور پر سرکلر نوزلز کے ساتھ پرنٹ ہونے والے نمونوں سے زیادہ طاقت ہوتی ہے، کیونکہ ہر طباعت شدہ پرت کے درمیان کم خلا ہوتے ہیں۔ تاہم، سرکلر نوزلز پیچیدہ جیومیٹریز کو پرنٹ کرنے میں زیادہ ماہر ہیں۔ ایک ہی نوزل کی قسم سے چھپے نمونوں کے لیے، میکانی خصوصیات کو بہتر بنایا جاتا ہے جب ایک بڑا نوزل استعمال کیا جاتا ہے۔ پرنٹ ہیڈ کی اونچائی پرنٹنگ پلیٹ فارم کے مقابلے نوزل کی اونچائی ہے۔ یہ پیرامیٹر بانڈ کی طاقت سمیت تہوں کے درمیان سطح کے معیار کو متاثر کرتا ہے، اور اسے درست طریقے سے ایڈجسٹ کیا جانا چاہیے۔ ایک پرنٹ ہیڈ جو بہت زیادہ سیٹ کیا جاتا ہے وہ تہوں کے درمیان بانڈ کی طاقت کو کم کر دے گا، جس سے غیر مستحکم شکل پیدا ہو گی۔ پرنٹنگ کی سطح کے بہت قریب ایک نوزل پرنٹنگ کے عمل میں مداخلت کر سکتا ہے اور کنکریٹ پر اضافی بوجھ ڈال سکتا ہے۔ تحقیق نوزل کی چوڑائی کے برابر پرنٹ اونچائی کی تجویز کرتی ہے۔ پرنٹ کی رفتار جس رفتار سے پرنٹ ہیڈ سیٹ کیا جاتا ہے وہ بانڈنگ کی طاقت کو بھی متاثر کرتا ہے۔ نوزل کی رفتار بڑھانے سے عام طور پر چپکنے والی طاقت کم ہو جاتی ہے، کیونکہ کنکریٹ کے پاس جگہ بنانے کے لیے بہت کم وقت ہوتا ہے۔ تاہم، مسلسل تہوں کو پرنٹ کرنے میں بہت زیادہ وقت لگنا انٹر لیئر بانڈنگ کو کم کرتا ہے، لہذا ایک توازن قائم کرنا ضروری ہے جو وقت سے پہلے گرنے کے بغیر طاقت کا سبب بنتا ہے۔ تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کے معیار کو متاثر کرنے والے دیگر عوامل میں پرنٹر کی نگرانی کے لیے استعمال ہونے والے پمپ اور کنٹرول کے ساتھ ساتھ کنکریٹ مکس ڈیزائن بھی شامل ہیں (مکس ڈیزائن پر سیکشن دیکھیں)۔ تھری ڈی پرنٹر فراہم کنندگان تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ ٹیکنالوجی میں گزشتہ دہائی کے دوران تیزی سے اضافہ ہوا ہے، اور توقع ہے کہ محققین ان پرنٹروں کے سافٹ ویئر، ہارڈ ویئر اور تعمیراتی صلاحیتوں کے بارے میں مزید جانیں گے۔ ذیل میں کچھ قابل ذکر کمپنیاں اور تھری ڈی پرنٹر ہیں جو عالمی سطح پر استعمال ہوتے ہیں: مکس ڈیزائن کریٹیکل مکس پراپرٹیز تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کے لیے، تعمیر پذیری اور اخراج پذیری مکس کے لیے ڈیزائن کی دو انتہائی اہم خصوصیات ہیں۔ اخراج پذیری پرنٹنگ ہیڈ میں نوزلز سے گزرنے کی مرکب کی صلاحیت ہے، جبکہ تعمیر پذیری اضافی تہوں کو سپورٹ کرنے کی صلاحیت ہے۔ یہ خصوصیات مرکب کی مستقل مزاجی، ہم آہنگی اور استحکام سے کنٹرول ہوتی ہیں، جو مکس ڈیزائن اور منتخب کردہ مواد سے نکلتی ہیں۔ دونوں خصوصیات کے لیے، سختی اور کام کرنے کی اہلیت کے درمیان توازن کو پورا کرنا ضروری ہے۔ ایک سخت مرکب طاقت میں اضافہ کرے گا، لیکن بہاؤ کی شرح اور پرنٹ کی رفتار کو کم کرے گا، ممکنہ طور پر پرنٹر کے سر کو روک دے گا۔ اس کے برعکس، سختی کو بہت زیادہ کم کرنے سے طاقت اور تعمیر پذیری کی قیمت پر کام کرنے کی صلاحیت اور اخراج میں اضافہ ہو سکتا ہے۔ چونکہ کنکریٹ تہوں میں چھاپا جاتا ہے، اس لیے تہوں کو مناسب علاج اور مکمل طاقت کی صلاحیت کے لیے ایک دوسرے سے کافی حد تک جڑا ہونا چاہیے۔ تھری ڈی پرنٹنگ کے لیے ایک بہترین مرکب بنانے کے لیے اہم تحقیق کی گئی ہے، حالانکہ صنعت کے موجودہ معیارات موجود نہیں ہیں۔ تاہم، اضافی سیمنٹ کے مواد (ایس سی ایم) جیسے میٹاکولین، فلائی ایش، سلیکا فیوم، اور سپر پلاسٹکائزرز کا استعمال تمام 3 ڈی پرنٹڈ کنکریٹ مرکب میں عام ہے (مرکب پر سیکشن دیکھیں)۔ سیمنٹ والے مواد سیمنٹ والے مواد کسی بھی کنکریٹ مکس ڈیزائن کے لیے لازمی ہیں۔ یہ مواد بائنڈر کے طور پر کام کرتے ہیں جو مرکب کو ایک ساتھ رکھتے ہیں، کیونکہ وہ کیمیائی طور پر علاج کے عمل سے گزرنے کے لیے پانی کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہیں۔ پورٹ لینڈ سیمنٹ اپنی کم لاگت اور وسیع پیمانے پر دستیابی کی وجہ سے تھری ڈی پرنٹڈ اور روایتی کنکریٹ ایپلی کیشنز دونوں کے لیے تعمیر میں سب سے عام مواد ہے۔ تاہم، اس کی ترتیب کا وقت زیادہ ہے اور بانڈنگ کی کم صلاحیت تھری ڈی پرنٹڈ ایپلی کیشنز کے لیے نقصان دہ ہے۔ لہذا، سکڑنے کو کم کرنے اور چپکنے کو بہتر بنانے کے لیے اکثر پولیمر اور دیگر مرکب شامل کیے جاتے ہیں۔ ان میں سے کچھ پولیمرز میں ربڑ، مخلوط ریت کے مجموعے، کاربن سلفر پولیمر، اور جیو پولیمر شامل ہیں، جن میں دراڑوں کی مرمت اور مزاحمت کے اضافی فوائد بھی ہیں۔ ایک متبادل سلفوالیومینیٹ سیمنٹ ہے جسے پورٹ لینڈ سیمنٹ کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے تاکہ ہائیڈریشن کے عمل کو تیز کیا جا سکے اور پلیسمنٹ کے بعد ابتدائی کنکریٹ کی طاقت کو فروغ دینے میں مدد ملے۔ جبکہ پورٹ لینڈ سیمنٹ کی ترتیب کا وقت تقریبا آدھا گھنٹہ ہے، سلفوالیومینیٹ سیمنٹ کی ترتیب کا وقت صرف چھ منٹ ہے۔ لہذا، زیادہ طاقت بہت کم وقت کی مدت میں حاصل کی جا سکتی ہے، جس سے تعمیر میں اضافہ ہوتا ہے۔ جب کنکریٹ مکس ڈیزائن کی بات آتی ہے تو مجموعی مواد اور انتخاب اتنا ہی اہم ہوتا ہے جتنا کہ منتخب شدہ سیمنٹ مواد۔ خاص طور پر، ذرات کے سائز کا تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ مکس پر نمایاں اثر پڑتا ہے۔ بہت بڑے ذرات کے سائز تھری ڈی پرنٹر کے نوزل کو روک سکتے ہیں، جبکہ بہت چھوٹے مجموعے مکس کی طاقت کو کم کرتے ہیں اور کریکنگ کا سبب بن سکتے ہیں۔ مکس ڈیزائن کے لیے انگوٹھے کا ایک قاعدہ یہ ہے کہ ہموار اخراج کو یقینی بنانے کے لیے زیادہ سے زیادہ مجموعی ذرہ سائز نوزل قطر کے 1/10 سے کم ہونا چاہیے۔ تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کے مکینیکل خصوصیات پر مجموعی سائز کے اثرات کا جائزہ لینے کے لیے کئی مطالعات کیے گئے ہیں۔ یہ پایا گیا کہ موٹے مجموعے میں اضافہ کنکریٹ کے حجم کے استحکام کو بہتر بناتا ہے اور ہائیڈریشن گرمی اور سکڑنے کو کم کرتا ہے، جو ابتدائی تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ مکس میں عام مسائل تھے۔ موٹے مجموعے کے استعمال سے کنکریٹ کے جمع ہونے کی شرح اور پرنٹ ہیڈ کی رفتار میں بھی اضافہ ہوتا ہے، جس سے پرنٹنگ کی کارکردگی اور پیداواری صلاحیت میں اضافہ ہو سکتا ہے۔ لہذا، طباعت شدہ ڈھانچہ زیادہ استحکام اور طاقت حاصل کرتا ہے، جیسا کہ ایوانووا اور میچچرین نے مشاہدہ کیا ہے۔ مجموعی مواد اور سائز کو موٹا کرنے کی ایک حد ہے، کیونکہ ریوولوجی کو کنٹرول کرنے کا چیلنج واضح ہو جاتا ہے۔ ریت اور بجری جیسے قدرتی مجموعوں کو ترجیح دی جاتی ہے کیونکہ انہیں مصنوعی مجموعوں کے مقابلے میں پیدا کرنے کے لیے کم توانائی کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن مجموعی انتخاب کو علاقائی ذخائر کے ذریعے محدود کیا جا سکتا ہے۔ مرکب مرکب میں پانی، مجموعوں اور سیمنٹ کے مواد سے باہر کوئی بھی مواد شامل ہوتا ہے، جو کنکریٹ کے مرکب کی خصوصیات کو متاثر کرتا ہے۔ خاص طور پر تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ میں، یہ مرکب تعمیر پذیری، عمل پذیری اور اخراج پذیری کو متوازن کرنے کے لیے اہم ہیں۔ فلائی ایش اعلی کارکردگی والے تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کا اہم مرکب ہے، کیونکہ یہ کام کرنے کی کارکردگی اور استحکام کو بہتر بناتا ہے۔ تاہم، فلائیش کی بڑی مقدار طاقت اور تعمیر پذیری کی سست ترقی کا باعث بن سکتی ہے، یہی وجہ ہے کہ شکل کے استحکام کو برقرار رکھنے کے لیے اسے اکثر مٹی جیسے دیگر مرکب کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔ سلیکا کا دھواں تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ مکس کے لیے ایک اور عام مرکب ہے، کیونکہ یہ کنکریٹ کے ٹھیک ہونے کے بعد پرنٹڈ کنکریٹ کی ابتدائی طاقت کے ساتھ ساتھ لچکدار طاقت کو بھی بڑھاتا ہے۔ سلیکا کے دھوئیں کا بنیادی فائدہ یہ ہے کہ اس کے چھوٹے ذرات بڑے مجموعوں کے ارد گرد خالی جگہوں کو بھر دیتے ہیں، جس سے سیمنٹ بائنڈر کے ساتھ تعلقات کی کارکردگی بہتر ہوتی ہے۔ یہ مکس کے ذرہ سائز کی تقسیم کو بہتر بنانے میں بھی مدد کرتا ہے، جس سے پیداوار کا دباؤ اور تعمیر پذیری میں اضافہ ہوتا ہے۔ مکینیکل خصوصیات معیاری کنکریٹ مکسز کی طرح، 3 ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کے مکسز کو عام طور پر ان کی کمپریسیو اور لچکدار طاقت کے لیے ٹیسٹ کیا جاتا ہے۔ یہ مکینیکل خصوصیات مکس ڈیزائن پر بہت زیادہ منحصر ہیں، اور اس میں مرکب شامل کرکے بہتر بنایا جا سکتا ہے جیسے کہ اوپر والے حصے میں بیان کیا گیا ہے۔ عام پورٹلینڈ سیمنٹ، فلائی ایش، سلیکا فیوم، اور باریک شیشے کے مجموعوں پر مشتمل مرکب کے لیے، کمپریسیو طاقت تقریبا 36 سے 57 ایم پی اے ہے، جو عام وزن کنکریٹ کی کمپریسیو طاقت سے موازنہ ہے۔ سپر پلاسٹکائزرز اور اضافی کیمیکلز کا استعمال کرکے 100 ایم پی اے سے زیادہ کی اعلی کارکردگی والی کنکریٹ کی طاقت بھی حاصل کی گئی ہے، لیکن یہ مرکب پیدا کرنے کے لیے زیادہ توانائی سے بھرپور ہوتے ہیں۔ تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کے لیے، ساختی خصوصیات بڑی حد تک انٹر لیئر بانڈنگ کی کارکردگی سے متاثر ہوتی ہیں۔ پرنٹ کی رفتار اور پرنٹ ہیڈ کی اونچائی میں اضافہ انٹر لیئر بانڈ کی طاقت کو کم کر سکتا ہے، جبکہ تہوں کے درمیان مارٹر کا اضافہ اس طاقت کو بہتر بنا سکتا ہے۔ خاص طور پر، سیاہ چارکول، سلفر اور ریت پر مشتمل رال مارٹر مؤثر پایا گیا ہے۔ تھری ڈی پرنٹنگ کے لیے کنکریٹ فراہم کنندگان چونکہ تھری ڈی پرنٹنگ کنکریٹ مکس ڈیزائن کے لیے کوئی معیار مقرر نہیں ہیں، کمپنیاں اکثر اپنی تحقیق اور ترقی کا تعاقب کرتی ہیں اگر وہ تعمیراتی خدمت کے طور پر تھری ڈی پرنٹنگ پیش کرنے کا فیصلہ کرتی ہیں۔ ذیل میں کچھ قابل ذکر کمپنیاں ہیں جنہوں نے اپنی خدمات کے دائرہ کار میں تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ کو کامیابی کے ساتھ نافذ کیا ہے۔ قابل ذکر منصوبے اور ایپلی کیشنز پرنٹنگ ٹیکنالوجی میں کمک اور حدود کے چیلنجوں کی وجہ سے، تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کی ایپلی کیشنز زیادہ تر چھوٹے پیمانے کے منصوبوں تک محدود رہی ہیں، بشمول ماڈل اور رہائشی مکانات، بڑی تجارتی عمارتوں کے برعکس۔ تاہم، دنیا بھر میں کچھ قابل ذکر منصوبے ہیں جو تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کی صلاحیت کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ آئکن: تھری ڈی پرنٹڈ ہومز آئکن جارج ٹاؤن، ٹیکساس میں 100 تھری ڈی پرنٹڈ گھروں کی کمیونٹی بنا رہا ہے۔ ریزرویشن 2023 میں شروع ہوگی اور قیمتیں 400,000 ڈالر کے وسط میں ہوں گی۔ ولکن پرنٹرز کا بیڑا 3 سے 4 بیڈروم اور 2 سے 3 باتھ روم کے آٹھ مختلف فلور پلان تیار کر سکتا ہے۔ میگما کے نام سے جانا جانے والا کنکریٹ فیڈنگ سسٹم ولکن پرنٹر کو آئکن کے تیار کردہ کنکریٹ مکس کی فراہمی کرتا ہے جسے لاویکریٹ کہا جاتا ہے، جو سائٹ کے موسمی حالات کے مطابق ایڈجسٹ کر سکتا ہے اور خود بخود ریڈ ٹو پرنٹ کنکریٹ کی فراہمی کر سکتا ہے۔ 90 سے 200 میٹر 2 تھری ڈی طباعت شدہ گھروں کو پرنٹ کرنے میں تقریبا پانچ سے سات دن لگتے ہیں، اس کے مقابلے میں لکڑی کے فریم میں جو اسی علاقے میں 16 ہفتوں تک لگتے ہیں۔ آئیکون نے مارچ 2020 میں آسٹن، ٹیکساس میں سات تھری ڈی پرنٹڈ گھروں کے لیے ایک پروجیکٹ بھی مکمل کیا۔ ہر 400 فٹ 2 گھر کو آئیکون کے ولکن پرنٹر کا استعمال کرتے ہوئے صرف 27 گھنٹوں میں چھاپا گیا۔ پہلے رہائشی 2020 میں گھروں میں منتقل ہوئے اور ایک اندازے کے مطابق شہر کے 480 بے گھر ہیں، جو شہر کی بے گھر آبادی کا تقریبا 40 فیصد ہے۔ ہیبی ٹیٹ فار ہیومینٹی: افورڈیبل ہومز فاسٹ 2021 میں دنیا کی سب سے بڑی غیر منافع بخش گھر بنانے والی تنظیم ہیبی ٹیٹ فار ہیومینٹی نے ولیمزبرگ، ورجینیا اور ٹیمپے، ایریزونا میں دو تھری ڈی پرنٹڈ گھر بنائے۔ ورجینیا کا گھر 1,200 فٹ 2 تھا اور صرف 28 گھنٹوں میں کوبوڈ تھری ڈی پرنٹر کے ساتھ چھاپا گیا، جو معیاری تعمیر سے تقریبا چار ہفتے تیز تھا۔ تنظیم نے اندازہ لگایا کہ تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کی دیواروں نے تعمیراتی اخراجات میں تقریبا 15 فیصد فی مربع فٹ کی بچت کی۔ ایریزونا میں 1,738 فٹ 2 کا گھر موسم گرما میں تعمیر کیا گیا تھا: ایک ایسا وقت جب تعمیر عام طور پر شدید گرمی کی وجہ سے رک جاتی ہے۔ گھر کا 80 فیصد حصہ اندرونی اور بیرونی دیواروں سمیت تھری ڈی پرنٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے تعمیر کیا گیا تھا، جبکہ باقی، جیسے چھت، روایتی طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے تعمیر کیا جا رہا تھا۔ ہیبی ٹیٹ فار ہیومینٹی کو امید ہے کہ تھری ڈی پرنٹڈ مکانات سستی رہائش کے ساتھ ساتھ انتہائی آب و ہوا اور ماحول میں مزدوروں کی قلت کا حل ہو سکتے ہیں۔ پیری: پروجیکٹ سنگ میل جرمنی میں پہلی تھری ڈی پرنٹڈ رہائشی عمارت ستمبر 2020 میں پیری نے تعمیر کی تھی، جس میں کوبڈ کے بی او ڈی 2 پرنٹر اور ہیڈلبرگ سیمنٹ کے کنکریٹ مرکب کا استعمال کیا گیا تھا۔ 24 ٹھوس عناصر کو ایک سہولت پر چھاپا گیا اور پھر اسمبلی کے لیے جگہ پر منتقل کیا گیا۔ پرنٹر نے ہر 5 منٹ میں 1 مربع میٹر دیوار بنائی، اور نومبر 2020 تک 160 مربع میٹر کے گھر کو مکمل کیا۔ دیواروں کو پرنٹ کرنے کے لیے صرف دو آپریٹرز کی ضرورت تھی، جن میں پانی کی جگہ، بجلی اور پائپ کے کنکشن شامل تھے۔ نیجمیگن، نیدرلینڈز: پیدل چلنے والے پل 2021 میں، ڈچ شہر نیجمیگن نے 29 میٹر پر پھیلے دنیا کے طویل ترین 3 ڈی پرنٹڈ کنکریٹ پیدل چلنے والے پل کا انکشاف کیا۔ یہ اندازہ لگایا گیا تھا کہ تھری ڈی پرنٹ شدہ مواد میں تقریبا 50 فیصد کی بچت ہوئی کیونکہ کنکریٹ صرف وہیں رکھی گئی تھی جہاں ساختی طاقت کی ضرورت ہوتی تھی۔ تھری ڈی پرنٹڈ پل کے اجزاء بی اے ایم اور ویبر بیمیکس آف سائٹ کے ذریعہ تیار کیے گئے تھے، جہاں اسے منتقل کیا گیا اور سائٹ پر جمع کیا گیا۔ سب سے طویل تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ پل کا پچھلا ریکارڈ ہولڈر 26 میٹر تھا، جسے شانگھائی میں سنگہوا یونیورسٹی نے تعمیر کیا تھا۔ اقتصادی اثرات لاگت اور معاشیات کے لحاظ سے تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کا ایک فائدہ یہ ہے کہ اس کے لیے فارم ورک کی ضرورت نہیں ہوتی، جو روایتی کنکریٹ ڈالنے کے لیے مولڈ بنانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ فارم ورک مواد اور مزدوری کے اخراجات کی وجہ سے کنکریٹ کی کل تعمیر کا 50 فیصد تک حصہ بن سکتا ہے۔ تاہم، مشینری کے ساتھ منسلک اخراجات ہیں جن میں پرنٹ ہیڈ نوزلز اور اضافی نگرانی کے آلات شامل ہیں۔ اس کے علاوہ، تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ مرکب اکثر روایتی کنکریٹ سے مختلف ہوتے ہیں جن میں نینو مٹی، نینو سلیکا، اور دیگر کیمیائی مرکب شامل ہوتے ہیں جو اخراج کے عمل میں مدد کرتے ہیں۔ پیداواریت کے لحاظ سے تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ سے بالواسطہ معاشی فوائد ہوتے ہیں۔ تعمیراتی شعبہ اکثر انتہائی روایتی ہوتا ہے اور زیادہ تر حصے کے لیے، عمل پچھلی دہائیوں میں یکساں رہے ہیں۔ یہ بڑے حصے میں ہے کیونکہ موجودہ عمل اب بھی بہت سے تعمیراتی ایپلی کیشنز میں موثر ہیں۔ مثال کے طور پر، گارسیا ڈی سوٹو کے ایک مطالعے میں روبوٹک طور پر من گھڑت اور روایتی طور پر تعمیر شدہ وال اسمبلی کا مختلف درجے کی پیچیدگی کے ساتھ موازنہ کیا گیا اور پتہ چلا کہ روایتی تعمیر نے آسان دیواروں کے لیے روبوٹک من گھڑت کاری کو پیچھے چھوڑ دیا، جبکہ جیومیٹرک پیچیدگی میں اضافے کے ساتھ روبوٹ زیادہ پیداواری تھا۔ روبوٹک بناوٹ کی وجہ سے کوئی اضافی لاگت نہیں تھی اور دونوں صورتوں میں تعمیراتی طریقہ کار کے برخلاف مادی پیداوار لاگت کا محرک تھی۔ ماحولیاتی اثرات تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کے ماحولیاتی اثرات کا بہت زیادہ انحصار کسی دیئے گئے پروجیکٹ کے لیے استعمال ہونے والے عمل اور مواد پر ہوتا ہے۔ تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ میں فارم ورک کے خاتمے کی وجہ سے کنکریٹ کی پیداوار میں مواد کو کم کرنے کی صلاحیت ہے، لیکن خصوصی مرکب اور مطلوبہ ٹیکنالوجی کا ماحول پر اتنا ہی اثر پڑ سکتا ہے جتنا کہ روایتی کنکریٹ کی تعمیر کا۔ تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ وال کے ساتھ روایتی طور پر تعمیر شدہ کنکریٹ وال کے ماحولیاتی اثرات کا موازنہ کرتے ہوئے ایک کریڈل ٹو گریو لائف سائیکل اسسمنٹ (ایل سی اے) سے پتہ چلتا ہے کہ تھری ڈی پرنٹڈ متبادل صرف ماحولیاتی اثرات کو کم کرتا ہے جب کوئی کمک استعمال نہیں کی جاتی تھی۔ ماحولیاتی اثرات کی پیمائش کے لیے گلوبل وارمنگ کی صلاحیت، تیزابیت کی صلاحیت، یوٹروفکیشن کی صلاحیت، اور سموگ کی تشکیل کی صلاحیت کے ایل سی اے اثرات کا استعمال کیا گیا۔ ایک بار تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ ڈھانچے میں کمک متعارف ہونے کے بعد، یہ اثرات روایتی تعمیراتی طریقوں سے زیادہ تھے، خاص طور پر گلوبل وارمنگ اور سموگ کی تشکیل کی صلاحیت کے لیے۔ ایک اور ایل سی اے نے روایتی اور تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کی دیواروں کا موازنہ کرتے ہوئے اسی طرح کا مطالعہ کیا لیکن ڈھانچے کی پیچیدگی میں فرق کیا۔ یہ پایا گیا کہ جیسے جیسے ڈھانچے کی پیچیدگی بڑھتی گئی، تھری ڈی پرنٹ شدہ طریقہ کار ماحولیاتی اثرات کو کم کرتا گیا۔ یہ زیادہ تر فارم ورک اور کنکریٹ کے حجم کے لحاظ سے تعمیراتی مواد کی بچت کرتے ہوئے پیچیدہ شکلوں کو حاصل کرنے کے لیے تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کی صلاحیت کی وجہ سے تھا۔ مجموعی طور پر، تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کا ماحولیاتی اثر ڈھانچے کے ڈیزائن سے متاثر ہوتا ہے اور انجینئر مواد کے استعمال کو کتنی اچھی طرح سے بہتر بنا سکتا ہے۔ مادی بنیاد پر، ماحولیاتی اثرات روایتی کنکریٹ سے ملتے جلتے ہیں، کیونکہ اب بھی سیمنٹ بائنڈر کی ضرورت ہے۔ تاہم، تھری ڈی پرنٹنگ کے ساتھ آنے والا ہموار تعمیراتی عمل مادی فضلہ اور آن سائٹ اخراج کو کم کرتا ہے۔ چیلنجز اور حدود بہت سی حدود ہیں جو تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ کو تعمیراتی صنعت میں بڑے پیمانے پر اپنانے سے روکتی ہیں۔ سب سے پہلے، مواد پیلیٹ جو تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے محدود ہے، خاص طور پر نوزل اخراج اور کنکریٹ کی تہوں کے جمع ہونے کے عمل کی وجہ سے، جو قبل از وقت گرنے کے چیلنج کو متعارف کراتا ہے۔ لہذا، مادی خصوصیات پر تحقیق اور اعلی معیار کے سیمنٹ کے مواد کو تیار کرنا جو ساختی کنکریٹ کوڈز تھری ڈی پرنٹنگ ایپلی کیشنز دونوں کے مطابق ہوں، توجہ کا ایک موجودہ شعبہ ہے۔ کنکریٹ مکس کی حساسیت کی وجہ سے، تبدیلی سیمنٹ کی قسم، مجموعی، یا مرکب کنکریٹ کی خصوصیات اور طرز عمل کو متاثر کرے گا۔ موجودہ بلڈنگ کوڈ سمجھتے ہیں کہ کنکریٹ میں یکساں مواد ہوتا ہے جب حقیقت میں، کنکریٹ انیسوٹروپک ہوتا ہے۔ یہ انیسوٹروپی پرنٹ شدہ تہوں کے ساتھ مزید بے نقاب ہوتی ہے، لہذا اخترتی اور کریکنگ کا اندازہ لگانے کے لیے نئے طریقے تیار کیے جانے چاہئیں۔ اس کے علاوہ، کنکریٹ کے لیے موجودہ مواد کی جانچ اے ایس ٹی ایم سی 39 کے مطابق سلنڈریکل نمونوں پر مشتمل ہے۔ فی الحال تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ کے لیے کوئی منظم یا نظریاتی بنیاد نہیں ہے، خاص طور پر جب بات معیاری جانچ کی ہو۔ موجودہ تھری ڈی پرنٹڈ پروجیکٹس تھری ڈی پرنٹر ٹیکنالوجی میں پابندیوں کی وجہ سے اونچی تجارتی عمارتوں کے برخلاف ماڈل پروٹو ٹائپنگ اور کم اونچائی والی، بڑی ایریا عمارتوں تک محدود ہیں۔ پرنٹروں کو عمارت کی اونچائی کے ساتھ مطابقت رکھنے کی ضرورت ہے، لہذا تھری ڈی پرنٹر کے استحکام اور ڈیزائن میں اضافی تحقیق کی ضرورت ہے۔ تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ میں کمک کے ساتھ بھی چیلنجز ہیں، جو لمبے ڈھانچوں کے لیے ضروری ہیں۔ مزید تفصیلات کے لیے تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ کے لیے کمک دیکھیں۔ تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ کے موضوع پر ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ پاینیرنگ ریسرچ بہت سے دوسرے اداروں کے درمیان ای ٹی ایچ زیورخ، لوفبرو یونیورسٹی، سوائنبرن یونیورسٹی آف ٹیکنالوجی، آئنڈھوون یونیورسٹی آف ٹیکنالوجی، اور انسٹی ٹیوٹ فار ایڈوانسڈ آرکیٹیکچر آف کاتالونیا میں کی جاتی ہے۔ کانفرنسوں کی وجہ صنعت اور تعلیمی شعبے دونوں کی جانب سے تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ میں بڑھتی دلچسپی کی وجہ سے بین الاقوامی سطح پر متعدد کانفرنسوں کا آغاز ہوا ہے۔ کوپن ہیگن میں 3 ڈی پرنتھیوز کے ذریعے فروری اور نومبر 2017 میں صنعت پر مرکوز دو بین الاقوامی کانفرنسوں کا انعقاد کیا گیا۔ اس کے بعد 2018 میں ای ٹی ایچ زیورخ، 2020 میں آئنڈھوون انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی اور 2022 میں یونیورسٹی آف لوفبرو میں دو سالہ ڈیجیٹل کنکریٹ تعلیمی کانفرنس کا انعقاد کیا گیا۔ ایشیا پیسیفک کے خطے پر توجہ مرکوز کرنے والی بار بار کانفرنسوں کا ایک متوازی سلسلہ 2018 میں سوائن برن یونیورسٹی آف ٹیکنالوجی، 2019 میں تیانجن یونیورسٹی، اور 2020 میں شانگھائی ٹونگجی اور ہیبی یونیورسٹیوں میں منعقد کیا گیا تھا۔ متعلقہ موضوعات کنکریٹ پرنٹنگ کو براہ راست آخری حصہ تیار کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، یا بالواسطہ طور پر، فارم ورک تیار کرنے کے لیے جس میں کنکریٹ کاسٹ یا اسپرے کیا جاتا ہے۔ تھری ڈی پرنٹڈ فارم ورکس تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ کے کچھ بڑے چیلنجوں سے نمٹتے ہیں۔ کمک سلاخوں کو روایتی طور پر مربوط کیا جا سکتا ہے، اور روایتی طور پر کاسٹ یا چھڑکنے والا کنکریٹ بلڈنگ کوڈز کی تعمیل کرتا ہے۔ مزید برآں، کنکریٹ کی سطح کا معیار تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ کے مقابلے میں نمایاں طور پر بہتر ہے۔ ہموار سطح حاصل کرنے کے لیے، تھری ڈی پرنٹڈ فارم ورکس کو لیپت یا پالش کیا جا سکتا ہے۔ تھری ڈی پرنٹڈ کنکریٹ بطور فارم ورک تھری ڈی کنکریٹ پرنٹنگ پرتوں والے اخراج کے ساتھ کاسٹنگ کنکریٹ کے لیے جگہ جگہ فارم ورک تیار کرنے کے لیے استعمال کیا گیا ہے۔ اس نقطہ نظر میں، ایک پتلی خول، جو ایک یا دو تھری ڈی پرنٹڈ شکلوں پر مشتمل ہوتا ہے، پہلے مرحلے میں، یا تو پری فیبریکیشن پلانٹ میں یا براہ راست سیٹو میں تیار کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد، کمک کے پنجروں کو نصب کیا جاتا ہے اور پوزیشن میں محفوظ کیا جاتا ہے۔ آخر میں، کنکریٹ کو خول کے اندر، یا تو ایک بار میں، یا فارم ورک کے نچلے حصوں میں ہائیڈروسٹیٹک دباؤ کی تعمیر کو روکنے کے لیے کئی مراحل میں ڈالا جاتا ہے۔ ساختی حسابات کے لیے، تھری ڈی پرنٹڈ شیل کو عام طور پر نظر انداز کر دیا جاتا ہے، اور صرف کاسٹ کنکریٹ کو بوجھ برداشت کرنے والا سمجھا جاتا ہے۔ تاہم، تھری ڈی پرنٹڈ شیل کو ضروری کنکریٹ کمک کور کے لیے سمجھا جا سکتا ہے جو اسٹیل کو کٹاؤ سے بچاتا ہے۔ کنکریٹ کے لیے تھری ڈی پرنٹڈ فارم ورکس متبادل طور پر، غیر سیمنٹ والے مواد کے ساتھ تھری ڈی پرنٹنگ کو کنکریٹ کے لیے فارم ورکس کی تیاری کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مٹی، جھاگ، موم اور پولیمر کے ساتھ اخراج پرنٹنگ کے ساتھ ساتھ ریت اور سٹیریولیتھگرافی کے ساتھ بائنڈر جیٹنگ کو آرکیٹیکچرل کنکریٹ اجزاء کے لیے فارم ورکس بنانے کے لیے استعمال کیا گیا ہے۔ مزید دیکھیں کنسٹرکشن تھری ڈی پرنٹنگ کنکریٹ تھری ڈی پرنٹنگ تھری ڈی پرنٹنگ تھری ڈی پرنٹنگ کے عمل میں کمک تھری ڈی پرنٹنگ کی ایپلی کیشنز رہائشی تعمیر سلپ تشکیل کنٹور کرافٹنگ حوالہ جات تھری ڈی پرنٹنگ بلڈنگ ٹیکنالوجی کنکریٹ بلڈنگ انجینئرنگ ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجیز