“เครื่องพิมพ์ 3 มิติ” พิมพ์ผนังคอนกรีตแบบใหม่เบาขึ้น 72%

ปกติแล้วไซต์งานก่อสร้างส่วนใหญ่ ที่มีการใช้เครื่องพิมพ์คอนกรีต 3 มิติ ก็มักจะอยู่ในรูปแบบของหุ่นยนต์ที่มีหัวฉีด (nozzle) คอยฉีดพิมพ์คอนกรีตให้ออกมาเป็นเส้น ๆ ซ้อนกันทีละชั้น ๆ ขนานกันกับพื้น จากนั้นก็ค่อยเติมเหล็กเส้นและเทคอนกรีตลงไป ก็จะได้ผนังคอนกรีตที่เสร็จสมบูรณ์

ทีมพัฒนาจึงได้คิดค้นรูปแบบการพิมพ์ผนังคอนกรีต 3 มิติในชื่อว่า เชลล์ วอลล์ (Shell Wall) เริ่มต้นด้วยการสร้างแบบจำลองของโครงสร้างด้วยคอมพิวเตอร์ โดยจะคำนวณการใช้วัสดุให้คุ้มค่าและเหมาะสมกับความจำเป็นมากที่สุด และจากแบบจำลองที่ได้ ตัวเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ก็จะใช้หัวฉีดค่อย ๆ พิมพ์ชิ้นส่วนผนังเป็นชั้น ๆ ในลักษณะเสาทรงกระบอกที่บิดโค้งจำนวน 2 เสา ซึ่งตัวเสามีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 65 ถึง 150 มิลลิเมตร พิมพ์ซ้อนขึ้นไปเรื่อย ๆ ในแนวตั้ง และพิมพ์คอนกรีตเป็นเส้นโค้งบาง ๆ เพื่อเชื่อมช่องว่างของ 2 เสาเข้าด้วยกัน

ตัวเสาทรงกระบอกนี้ ก็จะเป็นส่วนที่ใส่เหล็กเส้นลงไป เพื่อเสริมความแข็งแรง ส่วนช่องว่างบาง ๆ ตรงกลางระหว่างทั้งสองเสา จะเป็นที่สำหรับใส่ฉนวนกันความร้อน (insulation) ทำให้ลดการใช้ปริมาณคอนกรีตได้มากกว่าการก่อผนังคอนกรีตแบบเดิม ๆ ซึ่งทีมวิจัยได้ทดสอบประสิทธิภาพของผนังคอนกรีตแบบใหม่ ด้วยการสร้างผนังคอนกรีตพิมพ์ 3 มิติขนาดเล็ก และพบว่าเมื่อเปรียบเทียบกับผนัง ที่สร้างจากคอนกรีตแข็งแบบเดิมขนาดเดียวกัน ผนังแบบใหม่จะเบากว่า แต่ยังคงความแข็งแรงของโครงสร้างเท่าเดิม