3डी प्रिंटिंग: निर्माण उद्योग का भविष्य

प्रो सुहास रामचन्द्र

निर्माण उद्योग एक तकनीकी क्रांति के कगार पर खड़ा है, जिसमें 3डी प्रिंटिंग तकनीक पारंपरिक निर्माण विधियों को फिर से परिभाषित करने के लिए तैयार है। यह नवोन्मेषी तकनीक, जिसे एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग के रूप में भी जाना जाता है, हमारे निर्मित वातावरण को डिजाइन और निर्माण करने के तरीके को बदल देती है, एक ऐसे भविष्य का वादा करती है जहां वास्तुशिल्प डिजाइन केवल हमारी कल्पना की सीमा तक ही सीमित हैं।

3डी प्रिंटिंग में निर्माण उद्योग में क्रांति लाने की क्षमता है। किसी भवन की 3डी प्रिंटिंग की प्रक्रिया में डिजिटल ब्लूप्रिंट बनाने के लिए कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन (सीएडी) सॉफ़्टवेयर का उपयोग शामिल होता है। फिर इस ब्लूप्रिंट को एक ऐसे प्रारूप में परिवर्तित किया जाता है जिसे 3डी प्रिंटर समझ सकता है, आमतौर पर एक .STL या .OBJ फ़ाइल।

परत दर परत

एक बार डिज़ाइन तैयार हो जाने पर, 3डी प्रिंटर निर्माण प्रक्रिया शुरू करता है। प्रिंटर डिजिटल ब्लूप्रिंट के निर्देशों के आधार पर नियंत्रित तरीके से कंक्रीट या समग्र जैसी सामग्री की परतें जमा करता है। यह पूर्व-निर्धारित पथ का अनुसरण करते हुए परत दर परत संरचना का निर्माण करता है, जिसमें प्रत्येक परत अगली परत जोड़ने से पहले सख्त या सूख जाती है।

निर्माण में 3डी प्रिंटिंग के लाभ कई गुना हैं। यह अभूतपूर्व डिज़ाइन स्वतंत्रता प्रदान करता है, सामग्री की बर्बादी को कम करता है और निर्माण समय को काफी कम करता है। यह तकनीक जटिल वास्तुशिल्प रूपों के निर्माण को सक्षम बनाती है जिन्हें पारंपरिक तरीकों से हासिल करना चुनौतीपूर्ण होगा। यह अपशिष्ट को कम करके स्थिरता को भी बढ़ावा देता है और अधिक लागत प्रभावी हो सकता है।

गोदरेज कंस्ट्रक्शन, मुंबई में एक 3डी प्रिंटेड बस स्टॉप। | फोटो साभार: स्रोत: TVASTA

इसके अलावा, 3डी प्रिंटिंग भवन घटकों के अनुकूलन और अनुकूलन की अनुमति देती है। जटिल ज्यामिति आसानी से बनाई जा सकती हैं, जिससे आर्किटेक्ट और इंजीनियरों को उन नवीन डिजाइनों का पता लगाने में मदद मिलेगी जो पहले अव्यवहारिक या अव्यवहार्य थे। 3डी प्रिंटिंग का परत-दर-परत दृष्टिकोण सामग्री वितरण और संरचनात्मक अखंडता पर सटीक नियंत्रण की अनुमति देता है, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक कुशल और मजबूत संरचनाएं बनती हैं।

मुख्य कदम

किसी भवन की 3डी प्रिंटिंग की प्रक्रिया में कई प्रमुख चरण शामिल होते हैं। सबसे पहले, डिज़ाइन चरण विशेष CAD सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके एक डिजिटल मॉडल बनाने से शुरू होता है। यह डिजिटल मॉडल 3डी प्रिंटर के अनुसरण के लिए ब्लूप्रिंट के रूप में कार्य करता है। एक बार डिज़ाइन को अंतिम रूप देने के बाद, इसे विशिष्ट 3डी प्रिंटिंग तकनीक के अनुकूल प्रारूप में परिवर्तित कर दिया जाता है।

इसके बाद, सामग्री चयन प्रक्रिया होती है। कंक्रीट का उपयोग आमतौर पर इसकी स्थायित्व, सामर्थ्य और परत-दर-परत जमाव के लिए उपयुक्तता के कारण निर्माण 3डी प्रिंटिंग में किया जाता है। हालाँकि, क्षेत्र में प्रगति ने अन्य सामग्रियों, जैसे पॉलिमर, कंपोजिट और यहां तक ​​कि पुनर्नवीनीकरण सामग्री का भी उपयोग किया है, जो निर्माण परियोजनाओं के लिए संभावनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला की पेशकश करता है।

डिजिटल मॉडल और सामग्री के साथ, 3डी प्रिंटर प्रिंटिंग शुरू कर सकता है। प्रिंटर का नोजल या एक्सट्रूडर डिज़ाइन विनिर्देशों का पालन करते हुए चुनी हुई सामग्री को परत दर परत जमा करता है। डिजिटल मॉडल प्रिंटर की गतिविधियों का मार्गदर्शन करता है, जो प्रत्येक परत पर कहां और कितनी सामग्री जमा करनी है, इस पर सटीक निर्देश प्रदान करता है। जैसे-जैसे परतें एक-दूसरे के ऊपर खड़ी होती जाती हैं, संरचना धीरे-धीरे आकार लेती जाती है।

मुद्रण प्रक्रिया

मुद्रण प्रक्रिया के दौरान मुद्रित परतों का उचित इलाज या सख्त होना सुनिश्चित करना आवश्यक है। उपयोग की गई सामग्री के आधार पर, इसे विभिन्न तकनीकों के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है, जैसे रासायनिक प्रतिक्रिया, गर्मी अनुप्रयोग, या पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आना। ये उपचार विधियां मुद्रित घटकों की संरचनात्मक अखंडता और मजबूती सुनिश्चित करती हैं।

मुद्रण प्रक्रिया पूरी होने के बाद पोस्ट-प्रोसेसिंग चरणों की आवश्यकता हो सकती है। इसमें समर्थन संरचनाओं को हटाना, सतह की फिनिश को चिकना करना और मुद्रण के दौरान होने वाली किसी भी खामियों को समायोजित करना शामिल हो सकता है। इसके अतिरिक्त, पारंपरिक निर्माण तत्व, जैसे खिड़कियां, दरवाजे और उपयोगिताओं को इस चरण के दौरान 3डी-मुद्रित संरचना में एकीकृत किया जा सकता है। पोस्ट-प्रोसेसिंग यह सुनिश्चित करती है कि अंतिम उत्पाद कार्यक्षमता और सौंदर्यशास्त्र के आवश्यक मानकों को पूरा करता है।

13 और 14 जुलाई को बेंगलुरु में भारतीय कंक्रीट संस्थान – बेंगलुरु केंद्र द्वारा आयोजित “कंक्रीट पैनोरमा और डेमिनार – 2023” में 3डी प्रिंटिंग और निर्माण प्रौद्योगिकी के संबंधित पहलुओं का प्रदर्शन किया गया।

इस आयोजन ने उद्योग के पेशेवरों, शोधकर्ताओं और उत्साही लोगों के लिए विभिन्न नवीन निर्माण प्रौद्योगिकियों की क्षमता का पता लगाने के लिए एक मंच के रूप में कार्य किया। इसने इस तेजी से विकसित हो रहे क्षेत्र के नवीनतम रुझानों, नवाचारों और सर्वोत्तम प्रथाओं में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान की।

3डी प्रिंटिंग के अलावा, इस कार्यक्रम में रोबोटिक निर्माण, उन्नत फॉर्मवर्क सिस्टम, टिकाऊ सामग्री और स्मार्ट बिल्डिंग प्रौद्योगिकियों सहित अत्याधुनिक प्रौद्योगिकियों का लाइव प्रदर्शन दिखाया गया। प्रतिभागियों को इन प्रदर्शनों को प्रत्यक्ष रूप से देखने और उन विशेषज्ञों से सीखने का अवसर मिला जो निर्माण की सीमाओं को आगे बढ़ा रहे हैं।

लेखक माननीय हैं. सचिव, भारतीय कंक्रीट संस्थान-बेंगलुरु केंद्र, और सहायक प्रोफेसर और अनुसंधान विद्वान, स्कूल ऑफ सिविल इंजीनियरिंग, रेवा विश्वविद्यालय, बेंगलुरु