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पिछले दिसंबर में, भारतीय सेना ने अहमदाबाद में सैनिकों के लिए अपनी पहली त्रि-आयामी (3डी) मुद्रित आवास इकाई का उद्घाटन किया। अत्यधिक प्रशंसित दो मंजिला संरचना के बारे में दावा किया जाता है कि यह आपदा प्रतिरोधी है और जोन-3 भूकंप विनिर्देशों का अनुपालन करती है। 3डी-मुद्रित नींव, दीवारों और स्लैब का उपयोग करके संरचना को लगभग 12 सप्ताह में खड़ा किया गया था।

इस परियोजना के पीछे अहमदाबाद स्थित स्टार्टअप MiCoB है, जिसने संरचना के निर्माण के लिए नवीनतम 3डी रैपिड निर्माण तकनीक को शामिल किया है।

“हमने इसे प्री-फैब्रिकेटेड तरीके से किया 3डी प्रिंटिंग मॉडल. स्तंभ स्टील से बने थे, और हमने नींव के पेडस्टल और 3डी-मुद्रित दीवार पैनल लगाए। हमने बेहतर इन्सुलेशन के लिए दीवार की कैविटी को खोखला रखा,” सीईओ शशांक शेखर बताते हैं बेहतर भारत.

31 वर्षीय व्यक्ति कहते हैं, “पिछले 100 वर्षों में निर्माण का विकास हुआ है, लेकिन 3डी प्रिंटिंग निर्माण के तरीके को बदल देगी।”

अहमदाबाद इकाई के अलावा, उनके स्टार्टअप ने 3डी प्रिंट किया और अहमदाबाद, विशाखापत्तनम, सिक्किम, महाराष्ट्र और अरुणाचल प्रदेश में रक्षा के लिए 30 बंकर और तीन भवन संरचनाएं वितरित कीं।

3डी प्रिंटिंग क्या है

जिंदल स्टील में काम करते समय, इंजीनियर को भारत में 3डी प्रिंटिंग की आवश्यकता का एहसास हुआ। “मैंने देखा कि देश में निर्माण के लिए मजदूरों और फॉर्मवर्क (शटरिंग) पर बहुत अधिक निर्भरता है। उसी समय, मैंने पढ़ा कि कैसे चीन एक दिन में 10 घर बनाने के लिए 3डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग कर रहा है,” वह कहते हैं।

3डी प्रिंटिंग में, निर्माण सामग्री को कंप्यूटर नियंत्रण के तहत जमा किया जाता है, इकट्ठा किया जाता है और ठोस बनाया जाता है, इसके बाद सामग्री को परत दर परत जोड़ा जाता है।
3डी प्रिंटिंग में, निर्माण सामग्री को कंप्यूटर नियंत्रण के तहत जमा, इकट्ठा और ठोस बनाया जाता है।

लगभग तीन साल तक काम करने के बाद, उन्होंने आईआईटी गांधीनगर में 3डी प्रिंटिंग पर शोध करने के लिए अपनी नौकरी छोड़ दी, जहां उनकी मुलाकात अंकिता सिन्हा और ऋषभ माथुर से हुई। 2018 में, तीनों ने 3डी कंक्रीट प्रिंटिंग तकनीक के माध्यम से कला, स्वचालन और निर्माण के विलय की दिशा में काम करने के लिए MiCoB की सह-स्थापना की।

3डी प्रिंटिंग में, निर्माण सामग्री को कंप्यूटर नियंत्रण के तहत जमा किया जाता है, इकट्ठा किया जाता है और ठोस बनाया जाता है, इसके बाद सामग्री को परत दर परत जोड़ा जाता है।

यह बताते हुए कि 3डी प्रिंटिंग का उपयोग करके संरचनाएं कैसे बनाई जाती हैं, वह कहते हैं, “सबसे पहले, हम इमारत के 3डी वास्तुशिल्प लेआउट को फ्रीज करते हैं। दूसरे, हम संरचनात्मक विन्यास पर विचार करते हैं – भूकंप क्षेत्रों और क्षेत्रों, हवा के भार और बर्फ के भार को ध्यान में रखते हुए। तीसरा, हम संरचनात्मक डिजाइन भाग को देखते हैं।

“जबकि स्तंभ स्टील और प्रबलित सीमेंट कंक्रीट (आरसीसी) का उपयोग करके बनाए जाते हैं, सभी दीवारों पर सामग्री की क्रमिक परतें बिछाकर 3डी प्रिंट किया जाता है। इन सामग्रियों के साथ, हम लंबे समय तक संरचनात्मक स्थिरता और स्थायित्व सुनिश्चित करते हैं। हम कंक्रीट का उपयोग करके स्टील के स्तंभों को एक कवर प्रदान करते हैं ताकि यह खराब न हो और इमारत की स्थायित्व सुनिश्चित हो सके। इसके साथ, हम 200 वर्षों तक दीर्घायु सुनिश्चित कर सकते हैं, ”उन्होंने आगे कहा।

शशांक ने इसका उल्लेख किया है 3 डी प्रिंटिग 30 प्रतिशत निर्माण कार्य करता है। विद्युत प्रणालियों की स्थापना, प्लंबिंग, टाइलिंग और पेंटिंग सहित शेष कार्य पारंपरिक तरीके से किया जाता है। वह कहते हैं, औसतन 2,000 वर्ग फुट क्षेत्र में फैले 4बीएचके घर को बनाने में लगभग तीन महीने लगते हैं।

बिना अतिरिक्त लागत के जटिल डिज़ाइन

इंजीनियर बताते हैं कि पारंपरिक निर्माण की तुलना में 3डी प्रिंटिंग के अनूठे फायदे हैं। उन्होंने इस बात पर प्रकाश डाला कि कंक्रीट को ठोस बनने से पहले स्थिरता देने के लिए पारंपरिक तरीकों में समय लेने वाली और श्रम-निर्भर शटरिंग प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है।

“3डी प्रिंटिंग में, आप शटरिंग को सेट करने और हटाने में समय बर्बाद नहीं करते हैं, आपको बस एक डिजिटल फ़ाइल बनाने की ज़रूरत है जो दीवारों को प्रिंट करती है। यह ईंट की चिनाई वाली दीवारों की तुलना में (दीवारों का) वजन भी कम कर देता है, उदाहरण के लिए, 1,800 किलोग्राम प्रति घन वर्ग मीटर से 1,100 किलोग्राम प्रति घन मीटर तक। यह और भी है टिकाऊ तरीका निर्माण का, ”वह कहते हैं।

इसके अतिरिक्त नवीन तकनीक वास्तुशिल्प को अनुकूलित तरीके से डिजाइन करने की स्वतंत्रता देता है। उदाहरण के लिए, दूरदराज के स्थानों, आवासीय घरों, स्कूलों और भूमि के छोटे भूखंडों में सरकारी कार्यालयों में बंकरों को अनुकूलित करना।

“3डी प्रिंटिंग हमें अतिरिक्त भुगतान किए बिना घुमावदार दीवारें और विभिन्न पैरामीट्रिक डिज़ाइन बनाने की अनुमति देती है। हम कैविटी और कॉलम का उपयोग करके बेहतर थर्मल इंसुलेटेड दीवारें भी प्रदान कर रहे हैं, जिससे लंबे समय में एसी की आवश्यकता कम हो जाएगी, ”उन्होंने आगे कहा।

स्टार्टअप ने 3डी प्रिंट किया है और रक्षा के लिए 30 बंकर और तीन भवन संरचनाएं वितरित की हैं।
स्टार्टअप ने 3डी प्रिंट किया है और रक्षा के लिए 30 बंकर और तीन भवन संरचनाएं वितरित की हैं।

शोध से यह भी पता चलता है कि 3डी-मुद्रित निर्माण कंक्रीट चिनाई इकाइयों के साथ निर्माण की लागत से 10-25 प्रतिशत सस्ता है। “ये लागत बचत कम आय, अविकसित, या आपदा के बाद के दूरस्थ वातावरण में आवश्यक है जहां निर्माण के किफायती तरीके समुदायों को बदल सकते हैं। यह तेजी से निर्माण क्षमता दूरदराज के वातावरण में महत्वपूर्ण हो सकती है जहां आवास की आवश्यकता को तुरंत पूरा करना, प्राकृतिक आपदा का जवाब देना या सैन्य अड्डे की स्थापना करना आवश्यक है,” में प्रकाशित एक पेपर में कहा गया है। साइंसडायरेक्ट.

अहमदाबाद में भारतीय सेना के लिए शुरू किए गए प्रोजेक्ट के बारे में बात करते हुए, अंकिता कहती हैं, “भारतीय रक्षा के साथ हमारी पहली बातचीत तब हुई जब आर्मी डिज़ाइन ब्यूरो के वरिष्ठ कर्मियों ने आईआईटी गांधीनगर में हमारी सुविधा का दौरा किया। जबकि हम उस समय अपेक्षाकृत प्रारंभिक चरण में थे, उन्हें एहसास हुआ कि 3DCP में उच्च-प्रदर्शन निर्माण के साथ-साथ चरम जलवायु और इलाके की स्थितियों में भी क्षमता है।

वह आगे कहती हैं, “रक्षा के साथ हमारी परियोजनाएं सह-विकास मोड में की गई हैं, और इस प्रक्रिया में अपना समय और प्रयास देने की उनकी इच्छा ने हमें अब तक के कुछ बेहतरीन समाधानों के साथ आने में मदद की है।”

लेकिन 3डी प्रिंटिंग कई चुनौतियों के साथ भी आती है।

उदाहरण के लिए, पैनल जैसी पूर्व-निर्मित 3डी मुद्रित संरचनाओं के परिवहन और लॉजिस्टिक्स पर निर्भरता; दूरदराज के स्थानों में अच्छी गुणवत्ता वाली सामग्री प्राप्त करना; संरचनाओं को खड़ा करने के लिए क्रेन मशीनों पर निर्भरता; और भीड़भाड़ वाली जगहों पर प्रदर्शन कर रहे हैं। हालाँकि, शशांक का मानना ​​है कि अधिक शोध और विकास के साथ इन्हें और खत्म किया जाएगा और 3डी प्रिंटिंग गेम-चेंजर साबित होगी।

वह कहते हैं, “3डी प्रिंटिंग ने संरचनाओं के निर्माण के तरीके को और बेहतर बनाने के लिए एक उपकरण प्रदान किया है, जो आर्थिक रूप से बेहतर हैं और समय-कुशल हैं। यह एक हाइब्रिड मॉडल है जिसे दुनिया भर में अपनाया जा रहा है और अगले 2-3 वर्षों में यह मुख्यधारा के निर्माण का हिस्सा बन जाएगा। मुझे लगता है कि निकट भविष्य में बुनियादी ढांचे के पुलों का निर्माण भी होगा, और यह हमारी वर्तमान निर्माण प्रथाओं में क्रांतिकारी बदलाव लाएगा।

प्रणिता भट्ट द्वारा संपादित

स्रोत:
दूरस्थ वातावरण में 3डी-मुद्रित निर्माण की व्यवहार्यता की एक व्यवस्थित समीक्षा और विश्लेषण: साइंसडायरेक्ट में स्टीवन जे. शूल्ट, जेनी ए. जगोदा, एंड्रयू जे. होइसिंगटन, जस्टिन डी. डेलोरिट द्वारा।
भारतीय सेना ने अहमदाबाद में पहली दो मंजिला 3-डी मुद्रित आवास इकाई का उद्घाटन किया: प्रेस सूचना ब्यूरो द्वारा 29 दिसंबर 2022 को प्रकाशित।



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