ضرورت مسئله
فناوری‌های مرتبط با پرینتر سه‌بعدی طی سال
های گذشته پیشرفت چشمگیری در صنایع مختلف از جمله صنعت ساخت‌وساز داشته است. طراحی و ساخت پرينترهاي سه‌بعدي خانه‌ساز در مقياس بزرگ سبب ورود اين فناوری در ساخت ساختمان‌هاي روستايي كم‌هزينه با تعداد طبقات محدود، ساخت بناهاي اسكان اضطراري در مواقع بلایای طبیعی همچون زلزله و سيل، ساخت بناهاي نظامي و پناهگاه‌ها و همچنین سايت‌هاي ويلايي و توريستي مي
شود.
به‌دليل اینکه پرینترهای سه‌بعدی از مصالح به صورت لایه لایه استفاده می‌کنند، بناهای ساخته شده توسط آن‌ها داراي برخی مشكلات سازه‌اي مي‌باشند که برای رفع این مشکلات، نياز به اصلاح ساختاري پرينترهای سه‌بعدي است. انجام این پروژه میتواند سرآغازی بر خودکفایی در ساخت خانه
های سریع‌الاحداث با کاربردهای خاص و توسعه مصالح مدرن و افزودني‌هاي پیشنهادی این شركت برای پرينترهاي سه‌بعدي خانه‌ساز در دنيا باشد. این شرکت با برخورداری از مصالح مورد استفاده در پرینتر سه‌بعدی، در نظر دارد با برون‌سپاری موارد زیر به دانش فنی مناسبی در این زمینه دست یابد:
- هماهنگي محصول شرکت متقاضی با سيستم پرينتر سه‌بعدي (مشخصات مكانيكي مصالح بتنی و گلی با دستگاه) با قابلیت بتن‌ریزی و گل‌ریزی به طور تفکیک‌شده شامل؛
- پلان پیشنهادی و نحوه ترکیب گل و بتن
- مکانیسم مش‌گذاری
امكان ارتباط و هماهنگی تجهيزات الحاقي با پرينتر سه‌بعدی
مشروح مسئله تحقیقاتی
همانطور که گفته شد بناهای احداث شده با پرینترهای سه‌بعدي به دلیل استفاده از مصالح به صورت لایه لایه، مشكلاتي از ديد سازه‌اي دارند. برای رفع این مشکل باید اصلاحاتی از نظر ساختاري در پرینترها صورت گیرد تا استحکام بین لایه‌ها افزایش یابد. هدف این پروژه تحقیقاتی، ساخت يك پرينتر سه‌بعدي خانه‌ساز بتني و گلي با مصالح خانه‌سازي مدرن بر اساس مواد افزودني پایه معدنی مي‌باشد. این افزودنی‌ها با فازهای کریستالی بسيار مستحكم به عنوان محصول دانش‌بنیان شرکت متقاضی در پرینتر سه‌بعدی مورد استفاده قرار خواهد گرفت. لازم به ذکر است این مصالح خانه‌سازي مدرن با مواد افزودني پایه معدنی در این شرکت موجود بوده و به میزان موردنیاز به مجری ارائه خواهد شد. در واقع مقاومت خاک با افزودن درصدهاي بهينه مورد نظر از محصول شركت متقاضی در فرمت‌هاي مختلف سبب ارتقاء چندين برابري مصالح شده و منجر به استحکام خانه گلی خواهد شد. اين موضوع در زمينه بتن و ارتقاء ويژگي‌هاي مصالح بتني نيز مشهود مي باشد. همچنين باید تجهيز الحاقی در کنار اين پرينتر به منظور رفع معضل سازه‌اي و ایجاد استحکام بین لایه‌ها در نظر گرفته شود.
انتظار می‌رود پس از توسعه این پرینتر سه‌بعدی، بتوان بنایی با استفاده از افزودنی شركت متقاضي (با مقاومت 5 الي 15 برابری مصالح مورد استفاده نسبت به بتن و گِل) به منظور ارتقاء استحكام سازه و با کمترین آسيب زيست محيطي با توجه به استفاده از مصالح سبز و پایدار، سرعت ساخت و عدم نياز به قالب ساختمانی مرسوم ساخت.
در این پروژه تحقیقاتی، انتظار می‌رود پرينتر سه‌بعدي خانه ساز كوچك مقياس ساخته شود. همچنين تجهيزات الحاقي براي رفع معضل سازه‌اي ایجاد شده و همزمان به سيستم هماهنگ مصالح مدرن و پرينتر سه‌بعدي توسعه يابد.
گلوگاه های احتمالی پروژه
- به نظر می‌رسد چالش‌های احتمالي در اجرای این طرح تحقیقاتی عبارت است از:
- هماهنگي افزودنی مصالح مدرن با سيستم پرينتر سه‌بعدي
- ساخت و هماهنگی تجهيزات الحاقي با پرينتر سه‌بعدي
خروجی های مورد انتظار تحقیق
- ساخت دستگاه پرینتر سه‌بعدی کوچک مقیاس به منظور خانه‌سازی
- توسعه نرم‌افزار مرتبط با پرینتر سه‌بعدی طراحی شده
الزامات تحقیق
- ساخت پرينتر سه بعدي به‌منظور احداث؛
- طرح استوانه‌اي با قطر یک متری، سقف و ارتفاع حداکثر 2 متر
- طرح مكـعبي با ضـلع یک متری، سقف و ارتفاع حداکثر 2 متر
- انطباق پرينتر سه بعدي با استانداردهاي آزمايش بتن و خاک مورد كاربرد
- سازگاری پرينتر سه بعدي با شرایط اقلیمی مختلف
- ضد خوردگي و ضد فرسايش بودن اجزاء پرينتر سه‌بعدي و الحاقات
- امکان استفاده مجدد دستگاه پس از پاکسازی مواد مراحل قبل
(با توجه به اینکه لازم است مصالح مختلف در بازه زمانی کوتاهی به پرینتر سه بعدی تزریق شود)
معیارهای ارزیابی و انتخاب مجری
- تحصیلات و سوابق تیم تحقیقاتی و تناسب آن با مسئله
- رویکرد فنی تیم تحقیقاتی به مسئله
- دسترسی به تجهیزات آزمایشگاهی و مواد اولیه و سایر الزامات اجرای تحقیق
- زمان و هزینه اجرای تحقیق
تسهیم مالکیت فکری
- مالکیت معنوی: مجری در مالکیت معنوی ناشی از اجرای تحقیق سهیم خواهد بود و انتشار مقاله مشترک توسط مجری و متقاضی در ژورنال‌های داخلی و خارجی، ارائه مقاله در کنفرانس‌ها و سمینارها با موافقت و اشاره به نام همه دست‌اندرکاران مجاز خواهد بود.
- مالکیت منافع مادی: با توجه به مدل کسب‌وکار شتاب‌دهنده متقاضی، 35 درصد از منافع مالی ناشی از توسعه این فناوری متعلق به شتاب‌دهنده متقاضی بوده و 65 درصد از منافع مالی نیز به مجری تعلق خواهد گرفت.
ارسال پروپوزال
پروپوزال‌ها صرفاً باید در چارچوب موردنظر صندوق نوآوری و شکوفایی، تدوین و حداکثر تا تاریخ 1 بهمن‌ماه 1399 در سامانه غزال به آدرس
https://ghazal.inif.ir/grant ارسال شوند. پروپوزال‌هایی که در چارچوبی غیر از آن، یا به روش‌های دیگر به دست صندوق برسند، وارد فرایند ارزیابی نخواهند شد.
پاسخ دهید