Denizcilik sektörü, okyanus tabanındaki zorlu koşullarda altyapı projelerini hayata geçirmek adına devrim niteliğinde bir adıma hazırlanıyor. ABD Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA) desteğiyle yürütülen çalışmalar, beton yapıların doğrudan su altında üç boyutlu yazıcılarla üretilmesini hedefliyor. Geliştirilen sualtı 3D baskı yöntemleri sayesinde tünellerden enerji hatlarına kadar pek çok kritik yapı, suyun yüzlerce metre altında çok daha hızlı bir şekilde inşa ediliyor.
DARPA 3D beton baskı projesi ile yerinde üretim stratejisi uygulanıyor
Cornell Üniversitesi liderliğindeki araştırma ekibi, açık denizlere büyük miktarda hazır malzeme taşıma zorunluluğunu ortadan kaldıracak yenilikçi bir yaklaşım sergiledi. Geliştirilen yeni yöntem, kullanılan beton karışımına deniz tabanından alınan tortuların dahil edilmesini kapsıyor. DARPA 3D beton baskı odağında kurgulanan bu strateji, lojistik maliyetleri düşürürken çevresel etkiyi de minimum seviyeye indiriyor. Yaklaşık 2.722 kilogram ağırlığındaki devasa robotik sistemler, deniz altı 3D yazıcı teknolojisiyle yıllardır süregelen erişim ve dayanıklılık sorunlarına kalıcı çözümler üretiyor.
Sriramya Nair liderliğindeki ekip, su altında çöken çimento parçacıklarının birbirine bağlanamaması sorununu iki aşamalı bir enjeksiyon sistemiyle aştı. Geleneksel yöntemlerin aksine, betonun katılaşmasını sağlayan katkı maddeleri doğrudan nozül çıkışında karışıma dahil ediliyor. Bu sayede beton, borular içinde pompalanabilirliğini korurken katmanlar üst üste bindiği anda hızla sertleşiyor. Su altı inşaat teknolojisi içindeki bu teknolojik sıçrama, sıcaklık değişimleri ve akıntı gibi dış etkenlerin baskı kalitesi üzerindeki olumsuz etkilerini kontrol altında tutuyor. Robotik kollara monte edilen hassas sensörler, su altı altyapı inşaatı sürecinde görüşün kısıtlı olduğu derinliklerde dahi her bir katmanın geometrisini gerçek zamanlı izleyerek hatasız bir üretim gerçekleştiriyor.
Deniz altı 3D beton baskı sistemleri mühendislik standartlarını değiştiriyor
Mayıs ayında alınan 1.4 milyon dolarlık hibe ile çalışmalarını hızlandıran araştırmacılar, laboratuvar ortamındaki büyük su tanklarında testlerini sürdürüyor. Tasarlanan her bir beton kemerin mukavemeti ve yüzey dokusu, ekstrem basınç koşullarına dayanacak şekilde optimize ediliyor. Sualtı 3D yazıcı inşaatı süreçleri, insan gücünün ulaşamadığı derinliklerde otonom bir şekilde çalışarak süreleri kısalatıyor. Özellikle sualtı altyapı projeleri ve boru hattı koruma yapıları gibi karmaşık işler, sualtı 3D baskı teknolojisi sayesinde çok daha ulaşılabilir bir maliyet seviyesine geriliyor.
Gelecek dönemde düzenlenecek yarışmalarda farklı takımların ürettiği su altı yapıları dayanıklılık testlerinden geçecek. Elde edilen başarılı sonuçlar, deneysel bir fikrin operasyonel bir mühendislik aracına dönüştüğünü tescil etmeyi bekliyor. Eğer bu yöntem hedeflenen hassasiyeti sağlayabilirse, deniz altı 3D beton baskı uygulamalarıyla küresel altyapı projelerinin planlama biçimi tamamen yenileniyor. Denizlerin altındaki inşaat süreci artık çok daha sürdürülebilir ve teknoloji odaklı bir zeminde yükseliyor.