A fabricação aditiva se estabeleceu não apenas como uma solução viável, mas desejável, para muitos projetos relacionados à arquitetura. Arquitetos e designers optam por usar a impressão 3D por vários motivos: Geometrias mais complexas, sustentabilidade, propriedades únicas do material e custos mais baixos.
O projeto de arquitetura The Urban Dunes, é um projeto que prevê uma solução sustentável para reduzir o efeito das ilhas de calor no clima extremo de Abu Dhabi. A empresa de design italiana Barberio Colella Architects, juntamente com o arquiteto Angelo Figliola, criou um design exclusivo que eles planejam concluir usando a tecnologia de impressão 3D com areia da ExOne.
A equipe italiana planeja usar tecnologias avançadas e, ao mesmo tempo, prestar homenagem à arquitetura tradicional. A estrutura consistirá em espaços abobadados elegantes, dispositivos de sombreamento vernaculares e bacias de água fria.
O salão é composto por vários blocos feitos de arenito impresso em 3D, usando a areia local como material primário. A areia é solidificada através jato de aglutinante, que permite fabricar blocos de grande porte com alto nível de precisão.
A principal ideia arquitetônica por trás do projeto é elevar uma espessa camada de areia para criar um oásis urbano, que mistura sistemas ativos passivos e de baixa tecnologia para maximizar o conforto térmico externo. O cofre é composto por vários blocos estereotômicos feitos de arenito impresso em 3D, usando a areia local como material primário.
A areia é solidificada usando a tecnologia de jato de aglutinante, capaz de fabricar grandes blocos com alto nível de precisão. O uso de um cofre impresso em 3D com uma espessura de 55 cm permite evitar o superaquecimento do espaço urbano graças à alta massa térmica do reservatório, atuando como uma estratégia passiva principal.
A areia é misturada com pigmentos frios refletivos ao calor para aumentar a refletância da superfície e reduzir o acúmulo de calor da superfície, reduzindo assim o consumo de energia através de menores requisitos de resfriamento. O espaço abaixo do cofre representa um espaço microclimático urbano protegido do sol usando um dispositivo vernacular de proteção solar, o mashrabiyya, que aprimora também a ventilação natural do espaço.
De fato, o vento encontra a superfície perfurada do mashrabiyya e aumenta sua velocidade devido ao efeito Venturi. Esse fluxo de ar recebido encontra e toca bacias de água fria, espalhando uma sensação de frescura dentro do espaço público. Além disso, o espaço sob a concha também é naturalmente ventilado com o uso de um sistema de baixa tecnologia, à medida que os tubos de terra e quatro mini coletores de vento são colocados seguindo a análise de CFD.
Além disso, a vegetação ( palmeiras ) e a presença de duas fontes de cachoeira trabalham em combinação com a ventilação natural do espaço, proporcionando uma sensação refrescante, psicologicamente reforçado pela visão da água corrente. O projeto também possui dois sistemas ativos para maximizar os esforços de resfriamento.
Por um lado, um sistema de nebulização de alta pressão é usado para reduzir significativamente a temperatura do ar circundante (até – 20 ° C), forçando a água através de uma bomba de alta pressão que produz uma névoa microfina. Por outro lado, a carcaça é resfriada através de uma rede de tubos através da qual flui um fluido de resfriamento.
A temperatura constante da terra pode ser utilizada para resfriar passivamente o fluido. Ao misturar esses sistemas, é possível atingir uma UTCI de 26 ° C para agosto ( o mês mais quente em Abu Dhabi ) que representa uma percepção térmica confortável para um espaço ao ar livre.
A ExOne, fabricante de impressoras 3D de jateamento de areia e aglutinante de metal, lançou uma nova impressora 3D de areia. Este modelo mais recente, o S-MAX Pro, será uma solução tanto para a prototipagem quanto para a produção industrial em série. A tecnologia proprietária de jateamento de aglutinantes da ExOne foi desenvolvida no MIT em 1996.
O jato de aglutinantes funciona depositando um agente aglutinante líquido para unir partículas de pó para formar camadas de material. Essas camadas de material são então unidas para formar um objeto.
Usando essa tecnologia, ExOne explica que o material de areia não requer processamento adicional, ao contrário de outros materiais que normalmente seriam curados e sinterizados ou mesmo infiltrados com outro material para algumas aplicações. Outro benefício dessa tecnologia é que ela permite a impressão de objetos grandes, pois esse processo não usa calor, portanto, menos restrições são impostas ao tamanho da máquina.
De fato, esta última geração de impressoras 3D industriais é capaz de imprimir dois trabalhos completos de 1800 x 1000 x 700 mm, cada um com um volume de 1.260 L em apenas 24 horas – a velocidade de impressão é de 18 segundos por camada. Além disso, a nova máquina contará com um cabeçote de impressão aprimorado e um recobridor totalmente automatizado. O material de moldagem pode ser substituído de forma rápida e simples.
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