Denizlerin altında 3D yazıcıyla inşaat dönemi başlıyor
Sualtı 3D baskı teknolojisi, denizlerin altındaki tünel ve altyapı projelerini nasıl değiştirebilir? Yeni geliştirilen yöntemler denizcilik inşaatında ezber bozabilir. İşte detaylar:
İki aşamalı beton baskı yöntemiyle su altında üretim mümkün mü?
Sualtı 3D baskı teknolojisi, denizcilik inşaatında yıllardır süregelen erişim, maliyet ve dayanıklılık sorunlarına alternatif bir yaklaşım olabilir. ABD Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı’nın (DARPA) öncülüğünde yürütülen bir araştırma programı, beton yapıların doğrudan su altında üç boyutlu yazıcılarla üretilebilip üretilemeyeceğini sorguluyor. Çalışmanın temel amacı, tünellerden enerji kablolarına, boru hatlarından su altı araştırma istasyonlarına kadar kritik altyapıların inşasında daha esnek ve hızlı bir yöntem geliştirmek. Cornell Üniversitesi liderliğindeki ekip, aylardır büyük bir su dolu tankta test baskıları yaparak bu soruya pratik yanıtlar arıyor.
DARPA’nın 2024 yılında düzenlediği yarışma, su altında çalışabilen üç boyutlu beton baskı yöntemlerinin geliştirilmesini hedefledi. Yarışmanın dikkat çekici şartlarından biri, kullanılan beton karışımının deniz tabanı tortularını içermesiydi. Bu yaklaşım, açık denize büyük miktarda hazır malzeme taşınması ihtiyacını azaltarak çevresel etkiyi düşürmeyi amaçlıyor. Cornell Üniversitesi'nden araştırmacılar, inşaat ve çevre mühendisliği profesörü Sriramya Nair liderliğinde bu zorlu koşullara uyum sağlayan yeni bir iki aşamalı 3DCP yöntemi geliştirdi.
Ekip, yaklaşık 2.722 kilogram ağırlığında endüstriyel bir robotik sistemi kullanarak büyük ölçekli beton yapıları 3D yazıcıyla üretme deneyimini su altına taşıdı. Bu sistem, klasik beton baskıda sık karşılaşılan bir sorunu doğrudan ele alıyor: Su altında çöken çimento parçacıklarının yeterince bağlanamaması. Normalde bu problem katkı kimyasallarıyla çözülüyor ancak bu maddeler betonun viskozitesini artırarak pompalanmasını zorlaştırıyor. Cornell ekibinin geliştirdiği yöntemde katkı maddesi, karışıma en baştan eklenmek yerine doğrudan nozülde enjekte ediliyor. Böylece beton, pompalanabilirliğini korurken katmanlar yerleştirilir yerleştirilmez hızla katılaşıyor.
Bu iki aşamalı yaklaşım; sıcaklık değişimleri, baskı hızı ve katman biriktirme oranlarındaki dalgalanmaların daha iyi kontrol edilmesini sağlıyor. Cornell ekibi, Mayıs ayında aldıkları 1,4 milyon dolarlık hibe sonrasında çalışmalarını yoğunlaştırdı. Laboratuvar ortamında oluşturulan büyük su tankında çok sayıda test baskısı gerçekleştirildi ve her bir beton kemerin mukavemeti, geometrisi ve yüzey dokusu detaylı biçimde incelendi. Açık deniz koşullarında görüşün sınırlı olabileceği senaryoları da hesaba katan ekip, robot koluna monte edilen sensörlerle baskı kalitesini gerçek zamanlı izleyebilen bir kontrol sistemi geliştirdi.
Önümüzdeki dönemde yarışmaya katılan takımlar, su altında bir kemer yapıyı üç boyutlu yazıcıyla üretmek üzere karşı karşıya gelecek. Ortaya konan sonuçlar, sualtı 3D baskı teknolojisinin deneysel bir fikirden operasyonel bir araca dönüşüp dönüşemeyeceğini gösterecek. Eğer bu yöntem beklenen dayanıklılık ve hassasiyeti sağlayabilirse, denizcilik inşaatında rekabet dengeleri değişebilir ve uzun vadede altyapı projelerinin planlama biçimi baştan yazılabilir. - Kaynak: donanimhaber.com
Ana Sayfa
Foto Galeri
Denizlerin altında 3D yazıcıyla inşaat dönemi başlıyor