어디든 갈 수 있고 무엇이든 만들 수 있는 미 육군의 새로운 원정용 3D 콘크리트 프린터

미 육군 공병대의 ACES(원정 구조물 자동화 건설) 프로그램은 외딴 지역 건설의 판도를 바꾸는 획기적인 프로그램입니다. 이 프로젝트는 어디든 갈 수 있고 (거의) 무엇이든 인쇄할 수 있는 견고한 3D 콘크리트 프린터를 공급할 것입니다. 이 프로젝트는 몇 년 전 콘크리트 프린터가 초기 단계에 있을 때 시작되었지만, 그때도 상업용 제품이 육군의 요구에 맞지 않는다는 것이 분명했습니다.

육군 엔지니어 연구 개발 센터의 적층 구조 프로그램 관리자인 Megan Kreiger는 "우리의 우선 순위는 원정 환경, 특히 군사 목적에 적합한 3D 프린팅 기술을 활용하여 기능을 개발하는 것이었습니다."라고 말했습니다. "즉, 컨테이너에 담아 배송해야 하고, 현지 재료를 사용해야 하며, 더러운 환경에서 작동해야 하고, 신뢰성을 유지하면서 두들겨 패는 것을 견딜 수 있어야 한다는 뜻입니다."

전통적인 건축 방법으로는 제작하기 어렵고 시간이 많이 걸리는 이 막사 벽의 복잡한 윤곽을 ACES 3D 프린팅으로 간단하게 만들 수 있습니다.

ACES는 다양한 업계 파트너와 협력하여 여러 프린터를 생산했습니다. 예를 들어, ACES Lite는 협력 연구 개발 계약에 따라 Caterpillar와 협력하여 만들어졌습니다. 표준 20피트 선적 컨테이너에 포장되어 45분 안에 설치하거나 해체할 수 있으며, 빠른 수평 조정을 위한 잭이 내장되어 있으며 몇 초 만에 교정할 수 있어 다른 장치보다 더 간단합니다. 전반적으로 프린터는 콘크리트 펌프, 호스 및 정확한 층을 배치하는 로봇 노즐을 갖춘 갠트리 크레인과 유사합니다.

Kreiger는 "재료를 지속적으로 공급하는 데스크탑 3D 프린터와 비슷하지만 플라스틱 필라멘트 롤이 아니라 콘크리트입니다."라고 말합니다.

제7공병지원대대의 해병대는 미 육군 공병단과 협력하여 최초의 3D 프린팅 벙커를 건설했습니다. 3D 프린터의 갠트리와 같은 배열에 주목하세요.

ACES Lite는 표준 군용 유형뿐만 아니라 모든 콘크리트 믹서에 부착할 수 있습니다. 3D 건설 프린터에는 일반적으로 특수 모르타르가 필요하지만 ACES는 현지 재료와 함께 작동하도록 설계되었습니다. 여기에는 콘크리트 통합 골재를 사용하는 데 상당한 작업이 필요했습니다. 결과는 인상적이며 ACES는 거의 버튼 하나만 누르면 막사, 교량, 벙커, 장벽 또는 기타 구조물을 만들 수 있는 방법을 보여주었습니다.

ACES 웹사이트에 따르면 3D 프린팅은 5일이 아닌 하루 만에 샘플 구조를 완성할 수 있고, 8명이 아닌 3명의 직원이 투입되며 물류 간접비도 적게 듭니다. Kreiger는 노동력을 줄일 뿐만 아니라 특히 무겁고 힘든 노동의 필요성을 줄여준다고 지적합니다. 미래의 건설팀에는 힘보다는 두뇌가 더 필요할 수도 있습니다.

상상력에 의해서만 제한되는 3D 프린팅이 제공하는 디자인의 자유를 최대한 활용하려면 두뇌가 확실히 필요할 것입니다.

Kreiger는 "제조 분야에서 3D 프린팅이 수행하는 것과 유사하게 추가 비용을 거의 또는 전혀 들이지 않고도 매우 쉽게 복잡한 모양을 만들 수 있습니다"라고 말합니다.

표준 형태에 얽매이지 않고 모든 것을 요구에 맞게 맞춤화할 수 있습니다. 더 이상 한 세트의 레고 블록으로 제한되지 않습니다. 내장된 단열재, 보호를 위한 특정 두께의 콘크리트, 특정 크기나 모양의 개구부를 원하는 경우 시스템이 이를 수행할 수 있습니다. ACES는 일반적인 방법으로는 어려울 수 있는 구조물을 건설할 수 있습니다. 예를 들어, 3D 프린팅된 막사 건물 시연에는 강도를 위해 바닥이 곡선이고 위쪽이 평평한 벽이 있습니다.

이전에 이 인도교를 3D 프린팅한 적이 있는 ACES 팀은 이제 세계 최초의 3D 프린팅 차량 교량을 만들 계획입니다.

빌드 품질도 때때로 볼 수 있는 외딴 지역보다 훨씬 좋습니다.

Kreiger는 "원정 환경에서 건물은 미국 표준을 충족하도록 설계되었지만 예상치 못한 현장 조건, 건축 물류 및 외딴 지역의 자재 품질로 인해 품질이 낮은 경우가 많습니다"라고 말합니다.