ساختمان های با نمای شیشه ای اغلب با پوشاندن ساختار زیرشان و ایجاد هماهنگی و انسجام بیشتر ساختمان با محیط، نرمی و لطافت را القا می کنند. اما شیشه های نما، پروسه ی نصب آسانی ندارند. اغلب نیازمند سوراخ هایی در سطح شیشه برای نصب شدن هستند و همین سوراخ ها ممکن است به عنوان نقاط تمرکز فشار عمل کنند و در طول زمان سبب ترک خوردن شیشه شوند. یکی دیگر از روش های سنتی نصب شیشه، استفاده از چسب های مخصوص است که ممکن است تحت شرایط محیطی همچون اشعه ی UV خورشید، به مرور زمان فاسد شوند. هرکدام از این روش ها به هر حال نیازمند تعویض پنل ها پس از خراب شدن اتصال ها خواهند بود. حالا نقش پرینت سه بعدی در نصب شیشه ی نمای ساختمان چیست؟
شیشه بر روی شیشه
انجمن تعیین کیفیت شیشه (ISM=D and MPA IfW) در دانشگاه فنی Dermstadt آلمان، به روشی دست یافته است که پرینت سه بعدی شیشه بر روی شیشه ی شناور است.
شیشه ی شناور از طریق شناور کرن شیشه ی مذاب بر روی استخری از فلز مذاب، ساخته می شود. این روش باعث تولید شیشه های به شدت صاف و هموار می شود؛ و کاربردهای متنوعی همچون پنجره ها و پنل های تلوزیون و … دارد.
نگاره ی) نتیجه ی آزمایشات پرینت سه بعدی در نصب شیشه ی نمای ساختمان
این تیم قصد داشت تا با پیوند دو متریال مشابه، کاهش شکنندگی شیشه و مقاومت اتصال آن را بسنجد. طبیعتا این اتصال نیازمند حرارت دادن به بست های شیشه و به سطح شیشه است. برای اتصال بهتر، شیشه باید بیشتر از دمای تغییر شکلش حرارت ببیند. حرارتی کمتر از آن سبب اتصال ضعیف خواهد شد. حرارت بیش از حد زیاد هم سبب دفورمه شدن و جمع شدگی آن خواهد شد. از این رو دستیابی به حرارت مناسبی که سبب اتصال کافی شود، با ویژگی های مکانیکی سیستم همخوانی داشته باشد و ظاهر شیشه را هم حفظ کند، اصلی ترین چالش های این پروژه بود. نتیجه ی یکی از این آزمایشات را می توانید در تصویر زیر مشاهده کنید.
این تیم شیشه های متنوعی را تحت آزمایش قرار داده است از جمله Soda-lime، borosilicate-based و نوعی سیستم مبتنی بر اکستروژن با نازلی حرارتی جهت اکسترود شیشه ی مذاب بر روی نقطه ی مورد نظر؛ همانطور که در ردیف شیشه های پرینت شده در عکس بالا قابل مشاهده است.
گرچه این دانشکده اظهار داشته که این پروسه از نوع FDM است؛ از این رو افراد یک محفظه ی معلق بر روی یک بستر فلزی را تصور می کنند که متریال را بر روی شیشه ی مذاب می ریزد. با اینکه هیچ تصویری در سایت این دانشکده وجود ندارد؛ یک جست و جو در گوگل نشان می دهد؛ این دانشکده با TU Delft بر روی این پروژه فعالیت می کنند.
تصویر زیر اشتراکا توسط Delft و Darmstadt منتشر شده و درستی این پروسه را تصدیق می کند. همان طور که در تصویر زیر مشاهده می کنید، منبع حرارت، از نازل پرینت جدا است؛ و با پرینت فیلامنت به صورت سنتی که در آن منبع حرارتی درون نازل قرار دارد؛ متفاوت است.
نگاره 2) پرینت سه بعدی در نصب شیشه ی نمای ساختمان
سایر روش های پرینت شیشه
پرینت شیشه، پدیده ی جدیدی نیست. حداقل 25 سال است که محققان شیشه پرینت می کنند. اما این موضوع آن ها را از جست و جو برای دستیابی به روشی بهتر وانداشته است. آیا ممکن است آن روش در قالب بست های پرینت شده ظاهر شود؟ احتمالش وجود دارد؛ زیرا که در این صورت هزینه ها هم به شدت کمتر خواهند شد؛ اگر پروسه به صورت اتوماتیک و ماشینی انجام شود.
این هم قدم بعدی گروه است: ماشینی کردن پروسه و تکرار پذیری. حال که این تیم از عملکرد پروسه اطمینان حاصل کرده است؛ نوبت به بهبود آن رسیده.
البته که صرفا اتوماتیک شدن پروسه به معنای توسعه ی آن نیست و تنها شروع آن خواهد بود.