Denizlerin altında 3D yazıcıyla inşaat devri başlıyor

Sualtı 3D baskı teknolojisi, denizcilik inşaatında yıllardır süregelen erişim, maliyet ve dayanıklılık sıkıntılarına alternatif bir yaklaşım olabilir. ABD Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı’nın (DARPA) öncülüğünde yürütülen bir araştırma programı, beton yapıların direkt su altında üç boyutlu yazıcılarla üretilebilip üretilemeyeceğini sorguluyor. Çalışmanın temel emeli, tünellerden güç kablolarına, boru çizgilerinden su altı araştırma istasyonlarına kadar kritik altyapıların inşasında daha esnek ve süratli bir yol geliştirmek. Cornell Üniversitesi liderliğindeki takım, aylardır büyük bir su dolu tankta test baskıları yaparak bu soruya pratik cevaplar arıyor.

[!bkzdh=201560]

İki basamaklı beton baskı prosedürüyle su altında üretim mümkün mü?

DARPA’nın 2024 yılında düzenlediği yarış, su altında çalışabilen üç boyutlu beton baskı prosedürlerinin geliştirilmesini hedefledi. Yarışın dikkat alımlı kurallarından biri, kullanılan beton karışımının deniz tabanı tortularını içermesiydi. Bu yaklaşım, açık denize büyük ölçüde hazır gereç taşınması gereksinimini azaltarak çevresel etkiyi düşürmeyi amaçlıyor. Cornell Üniversitesi’nden araştırmacılar, inşaat ve etraf mühendisliği profesörü Sriramya Nair liderliğinde bu şiddetli şartlara ahenk sağlayan yeni bir iki kademeli 3DCP sistemi geliştirdi.

Ekip, yaklaşık 2.722 kilogram yükünde endüstriyel bir robotik sistemi kullanarak büyük ölçekli beton yapıları 3D yazıcıyla üretme tecrübesini su altına taşıdı. Bu sistem, klasik beton baskıda sık karşılaşılan bir sorunu direkt ele alıyor: Su altında çöken çimento parçacıklarının gereğince bağlanamaması. Olağanda bu sorun katkı kimyasallarıyla çözülüyor fakat bu unsurlar betonun viskozitesini artırarak pompalanmasını zorlaştırıyor. Cornell grubunun geliştirdiği teknikte katkı unsuru, karışıma en baştan eklenmek yerine direkt nozülde enjekte ediliyor. Böylelikle beton, pompalanabilirliğini korurken katmanlar yerleştirilir yerleştirilmez süratle katılaşıyor.

Bu iki kademeli yaklaşım; sıcaklık değişimleri, baskı suratı ve katman biriktirme oranlarındaki dalgalanmaların daha yeterli denetim edilmesini sağlıyor. Cornell grubu, Mayıs ayında aldıkları 1,4 milyon dolarlık hibe sonrasında çalışmalarını ağırlaştırdı. Laboratuvar ortamında oluşturulan büyük su tankında çok sayıda test baskısı gerçekleştirildi ve her bir beton kemerin direnci, geometrisi ve yüzey dokusu ayrıntılı biçimde incelendi. Açık deniz şartlarında görüşün hudutlu olabileceği senaryoları da hesaba katan grup, robot koluna monte edilen sensörlerle baskı kalitesini gerçek vakitli izleyebilen bir denetim sistemi geliştirdi.

Önümüzdeki periyotta yarışa katılan kadrolar, 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. Şayet bu yol beklenen dayanıklılık ve hassasiyeti sağlayabilirse, denizcilik inşaatında rekabet istikrarları değişebilir ve uzun vadede altyapı projelerinin planlama biçimi baştan yazılabilir.

Kaynak : Donanimhaber