വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കുന്ന 3D പ്രിന്റിങ് ടെക്നോളജി

The Rise of 3D Printing Technology: Revolutionizing Industry in a Rapidly Advancing World

ഏകദേശം നൂറുമണിക്കൂറുകൊണ്ട് ആയിരം Sq. Ft. വലിപ്പമുള്ള ഒരു വീട് പൂർണ്ണമായും നിർമ്മിക്കാൻ സാധ്യമായ കാലഘട്ടത്തിലാണ് നാം ജീവിക്കുന്നത്. 3D Printing Technology ആണ് ഇതിനു പിറകിലുള്ളത്.

3D Printing’s Rapid Expansion Amidst Advanced Technologies

അതിനൂതന ടെക്‌നോളജി മേഖലകളായ ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് ആൻഡ് ഡീപ് മെഷീൻ ലേണിങ്, ഇന്റർനെറ്റ് ഓഫ് തിങ്സ് (IoT), ബ്ലോക്ക് ചെയിൻ ടെക് ബേസ്ഡ് ക്രിപ്റ്റോ കറൻസി, വിർച്യൽ – ഓഗ്മെന്റഡ് – എക്സ്റ്റന്റഡ് റിയാലിറ്റി എന്നിങ്ങനെ എന്നിവയൊക്കെ നമുക്കുചുറ്റും ഉദാഹരണങ്ങളായ ഈ കാലത്ത് 3D Printing Technology വളരെയധികം വ്യാപകമാവുകയാണ്. അനേകം ഉപ വിഭാഗങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നതാണ് ഈ മേഖല.

ഇതിന്റെ സാധ്യതകൾ പല രാജ്യങ്ങളും മുൻപേ ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. എങ്കിലും നമ്മുടെ രാജ്യത്ത് ഇതത്ര വ്യാപകമായിരുന്നില്ല. എന്നാൽ ഇന്ന് ആ സ്ഥിതി മാറിയിരിക്കുന്നു.

Introduction to 3D Printing Construction Technology 

കമ്പ്യൂട്ടർ സോഫ്റ്റ്‌വെയർ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു കെട്ടിടം രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത്, മെഷീനറികൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി ആ കെട്ടിടം പ്രിന്റ്റ് ചെയ്‌തെടുക്കുന്ന രീതിക്കാണ് കെട്ടിട നിർമ്മാണ മേഖലയിലെ 3D പ്രിന്റിങ് കൺസ്ട്രക്ഷൻ ടെക്നോളജി. 

3D Printing Process in Construction

വലിയ ഹോപ്പറിൽ കൂട്ടിയിലാക്കി യോജിപ്പിച്ച സ്പെഷ്യൽ കോൺക്രീറ്റോ, ക്ലേയോ, ഒരു എക്സ്ട്രൂഡർ സെക്ഷനിലേക്ക് പമ്പ് ചെയ്തു, അതൊരു നോസിലിൽ കൂടി പുറത്തേക്ക് വന്ന് ഭിത്തികളും, തറയും, മേൽക്കൂരയും എല്ലാം പ്രിന്റ്റ് ചെയ്യപ്പെടുന്നതുപോലെ വാർക്കപ്പെടുന്നു. 

ഈ പ്രവർത്തനങ്ങളെല്ലാം മുൻപേ സോഫ്ട്‍വെയറിൽ ഫീഡ് ചെയ്യപ്പെട്ട കൺട്രോളിങ് പ്രോഗ്രാമിലൂടെയാണ്. ഏറ്റവും കോമൺ ആയ പ്രിന്റിങ് രീതിയാണിത്. ഇത്തരത്തിൽ പൂർത്തിയാവുന്ന കെട്ടിടങ്ങളിൽ വയറിങ്, പ്ലംബിംഗ്, മരപ്പണികൾ മുതലായവ അടുത്ത ഒരു മാസം കൊണ്ട് പോർത്തീകരിക്കാനാവും.

First 3D Printed House in India by Tvasta

ഇത്തരത്തിലുള്ള ആദ്യത്തെ വീട് ഭാരതത്തിൽ നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടത് ത്വസ്ഥാ എന്ന ഒരു കമ്പനിയുടെ മേൽനോട്ടത്തിലാണ്. ചെന്നൈയിൽ. ഇന്ത്യയിലെ പല പ്രമുഖരും ഇത്തരത്തിലുള്ള കമ്പനികൾക്ക് ഫണ്ട് കൊടുക്കുന്നുണ്ട്. അറുന്നൂറ് Sq. Ft. വീടിന്റെ സ്ട്രക്ച്ചർ വർക്ക് ത്വസ്ഥാ പൂർത്തീകരിച്ചത് കേവലം അഞ്ചുദിവസം കൊണ്ടാണ്. അന്ന് ഇതിന് അഞ്ചര ലക്ഷം രൂപയാണ് ചെലവായത്.

L&T ഈ മേഖലയിൽ ധാരാളം ഇൻവെസ്റ്റ്മെന്റ് നടത്തിയിട്ടുണ്ട്. അതിന്റെ പല ഉദാഹരണങ്ങളും ഇന്ത്യയിൽ എമ്പാടും കാണാൻ കഴിയും. മറ്റൊരു മികച്ച കമ്പനിയാണ് സീറോ ടെക്നോളജീസ്. L&T ഇരുനില വീടുപോലും നിർമ്മിച്ചുകഴിഞ്ഞു. ത്വസ്ഥാ, മിലിട്ടറിക്ക് വേണ്ടിയും വീടുകൾ നിർമ്മിച്ച് കൊടുക്കുന്നുണ്ട്.

Early Mechanized Construction Innovations

1904 ൽ കട്ടകൾ അടുക്കി നിർമ്മാണം നടത്തുന്നതിന് മെക്കാനിക്കലി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരുപകരണം കണ്ടുപിടിച്ചിരുന്നു. പിന്നീടിങ്ങോട്ട് വ്യത്യസ്ത ആശയങ്ങളുടെ തള്ളിക്കയറ്റം തന്നെയായിരുന്നു. 1950 കളിൽ റോബോട്ടിനെ എങ്ങനെ ഈ ജോലികൾക്ക് ഉപയോഗിക്കാം എന്നുവരെ കൂലങ്കഷമായി ചർച്ച ചെയ്യപെട്ടിരുന്നു.

Beyond Construction: Diverse Uses of 3D Printing

ഇന്ന് 3D Printing Technology വീടുനിർമ്മാണം എന്ന ആശയത്തിന് വേണ്ടി മാത്രമല്ല പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ജീവനുള്ള കോശങ്ങൾ പോലും ഇത്തരം പ്രിന്റിങ് രീതിയുടെ സാധ്യതകൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി പ്രിന്റ്റ് ചെയ്തെടുക്കുന്നുണ്ട്. ആഭരണങ്ങൾ, പലതരം യന്ത്രങ്ങളുടെ ഭാഗങ്ങൾ, കൃത്രിമ കൈ കാലുകൾ, പാലങ്ങൾ, വാഹനങ്ങളുടെ ബോഡി, മ്യൂസിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ, കളിപ്പാട്ടങ്ങൾ, ആയുധങ്ങൾ എന്നിങ്ങനെ പല മേഖലയിലും 3D Printing ഉപയോഗപ്പെടുന്നു.

എയ്റോ സ്പേസ്, ജലയാനങ്ങൾ, ഹെൽത്ത് കെയർ മേഖല, ദന്ത ചികിത്സാ മേഖല, ചലച്ചിത്ര മേഖല എന്ന് തുടങ്ങി ഏതാണ്ടെല്ലാ ഭാഗത്തും 3D Printing ശക്തമായ സ്വാധീനം അറിയിച്ചുകഴിഞ്ഞു.

Limited Adoption of 3D Printing in Kerala

എന്നാൽ നിർഭാഗ്യവശാൽ നമ്മുടെ കൊച്ചുകേരളത്തിൽ 3D Printing ടെക്നോളജിക്ക് അത്ര പ്രാധാന്യം കൊടുത്തുകാണുന്നില്ല. ചില മിനിയേച്ചർ രൂപങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാൻ 3D Printing കേരളത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. ചിലർ സംഗീത ഉപകരണങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കിയതായും കണ്ടിരുന്നു.

3D Printed Food in Restaurants and Global Trends

ചില റെസ്റ്റോറന്റുകളിൽ  3D Print ചെയ്ത ഭക്ഷണം കൗണ്ടറുകളിൽ കാണാം. ജപ്പാനിൽ ഇത് വ്യാപകമാണ്. ഇത് കണ്ടാണ് അവിടെ ഓർഡർ കൊടുക്കുന്നത് പോലും. 

3D Printing in Forensic Science and Historical Re-creations

ഹിസ്റ്റോറിക്കൽ ഇവെന്റുകളുടെ റീ-ക്രിയേഷൻ 3D പ്രിന്റ്റ് ചെയ്തെടുക്കാം. ഫോറൻസിക് മേഖലയിൽ പോലും അന്വേഷണത്തിന്  3D Printing Technology ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നുണ്ട്.

നൂറുകണക്കിന് വിഷയങ്ങളും ഉദാഹരണങ്ങളും 3D Printing Technology കളെപ്പറ്റി പറയാമെങ്കിലും തൽക്കാലം ബിൽഡിംഗ് കൺസ്ട്രക്ഷൻ മേഖലയിലെ 3D നിർമ്മാണത്തിലെ ചില ഉദാഹരണങ്ങൾ പറയാം.

International Examples of 3D Printed Buildings

റഷ്യയിൽ ഏകദേശം 3200 Sq. Ft. വരുന്ന AMT-SPECAVIA എന്ന വീട്  3D Printing Technology ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ചതാണ്. ഒരു ഹോട്ടലിന്റെ വിപുലീകരണത്തിനായി Lewis Yakich 1400 Sq. Ft. ഓളം വലിപ്പത്തിൽ ഒരു ബിൽഡിംഗ് ഫിലിപ്പീൻസിൽ നിർമ്മിച്ചിരുന്നു. ORNL എന്ന കമ്പനി 480 Sq. Ft. വലിപ്പത്തിൽ ഒരു ബിൽഡിംഗ് 3D പ്രിന്റിങ്ങിന്റെ ആദ്യകാലത്തുതന്നെ അമേരിക്കയിൽ ചെയ്തിരുന്നു.  Killadesign / Gensler എന്നിവയുടെ കൺസോർഷ്യം ദുബൈ ഫ്യൂച്ചർ ഫൗണ്ടേഷന് വേണ്ടി ഒരു ഓഫീസ് ഇങ്ങനെ നിർമ്മിച്ചിരുന്നു. വലിപ്പം 2650 Sq Ft. Office of the Future എന്ന് വിളിക്കപ്പെട്ട ഈ ബിൽഡിംഗ് ചൈനയിൽ നിർമ്മിച്ച് ദുബൈയിൽ അസംബിൾ ചെയ്തെടുത്തതാണ്.

4300 Sq Ft വലിപ്പത്തിലുള്ള ഇരുനില വീട് അങ്ങ് ചൈനയിൽ HuaShang Tengda നിർമ്മിച്ചിരുന്നു. ദുബൈ മുനിസിപ്പാലിറ്റിക്കു വേണ്ടി നിർമ്മിച്ച 6900 Sq Ft  അഡ്മിനിസ്‌ട്രേറ്റീവ് കെട്ടിടം, യു എസ്സിലെ WATG’s Urban Architecture Studio നിർമ്മിച്ച 2580 Sq Ft കെട്ടിടം, MX3D / ജോറിസ് ലാർമാൻ, നിർമ്മിച്ച 12 മീറ്റർ നീളം വരുന്ന ആംസ്റ്റർഡാമിലെ സ്‌റ്റൈൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ പാലം, നിരവധി കോൺക്രീറ്റ് പാലങ്ങൾ, മറ്റനേകം വീടുകൾ എന്നിങ്ങനെ നിർമ്മാണങ്ങൾ അനവധിയാണ്.

ഈ രംഗത്ത് ഇപ്പോൾ ഏറ്റവും കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ നൽകുന്നത് State of Qatar ആണ്. അനവധി സംരംഭങ്ങൾ അവിടെ നിലവിൽ വന്നുകഴിഞ്ഞു. ഒരു ടൂറിസ്റ്റ് ഡെസ്റ്റിനേഷൻ നിർമ്മിക്കാനായി PET പ്ലാസ്റ്റിക് റീസൈക്കിൾ ചെയ്തെടുത്ത് 3D പ്രിന്റിങ് ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മാണം അവിടെ നടക്കുണ്ടായിരുന്നു. പല രാജ്യങ്ങളിലും നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്ന പാർപ്പിട പദ്ധതികൾക്കും, പ്രൈവറ്റ് പ്രോപ്പർട്ടികൾക്കും 3D Printing Technology ധാരാളമായി ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്.

India’s Policy and Progress in 3D Printing

നമ്മുടെ ഇന്ത്യയിൽ 3D പ്രിന്റിങ് സംവിധാനത്തിനായി ഒരു നയം തന്നെ രൂപീകരിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. അതിൻപ്രകാരം അനേകം സ്റ്റാർട്ടപ്പുകളും, അഡിറ്റീവ് മാനുഫാക്ചർഡ് പ്രോഡക്റ്റുകളും, മാനുഫാക്റ്റ്‌റിങ് ടെക്നോളജികളും നിലവിൽ വന്നുകഴിഞ്ഞു. ഭാരതത്തെ ലോകനിലവാരത്തിലുള്ള 3D പ്രിന്റ്റിങ് മാനുഫാക്റ്ററിങ്, ഷിപ്പിംഗ്, അസെംബ്ലിങ് പ്രധാനി ആക്കാനുള്ള എല്ലാ ശ്രമങ്ങളും നടക്കുന്നുണ്ട്. എന്നാൽ ശക്തവും വ്യക്തവും ആയ നിയമങ്ങൾ ഒന്നും തന്നെ വന്നതായി കണ്ടിട്ടില്ല .

3D പ്രിന്റിങ് കൺസ്ട്രക്ഷൻ ടെക്നോളജിയിൽ പല ഗുണങ്ങളും എന്നാൽ ചില പോരായ്മകളും ഉണ്ട്.

Advantages of 3D Printing in Construction

വീട് നിർമ്മിക്കുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന ചെലവിൽ അൻപത് ശതമാനത്തോളം കുറവുവരുമെന്നതാണ് ആദ്യ ഗുണം തന്നെ. ഫ്ലെക്സിബിൾ ആയ ഡിസൈനുകൾ ചെയ്യാൻ കഴിയും, പെട്ടെന്നുതന്നെ നിർമ്മാണം പൂർത്തീകരിക്കാൻ കഴിയും. ലൈറ്റ് വെയിറ്റ് ആയതും എന്നാൽ ബലമുള്ളതുമായ മെറ്റീരിയലുകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും, ആവശ്യത്തിന് അനുസരിച്ച് മാത്രം മെറ്റീരിയലുകൾ നിർമ്മിച്ചാൽ മതി. സ്റ്റോക്ക് ചെയ്യേണ്ട കാര്യമില്ല, നിർമ്മാണത്തിനിടയിലെ നഷ്ട്ടങ്ങൾ കുറവാണ്, ട്രാൻസ്പോർട്ടേഷൻ തലവേദന വളരെക്കുറവാണ്, പരിസ്ഥിതിക്ക് മറ്റു നിർമ്മാണ പ്രവർത്തനത്തെപ്പോലെ ദോഷം ഉണ്ടാക്കുന്നില്ല, 8.0 തീവ്രത വരുന്ന ഭൂകമ്പങ്ങളെപ്പോലും ചെറുക്കാൻ കഴിയുന്ന ടെക്നോളജികൾ സ്വീകരിക്കാം എന്നുള്ളവയെല്ലാം ഗുണങ്ങൾ തന്നെയാണ്.

Disadvantages of 3D Printing in Construction

എന്നാൽ കോൺക്രീറ്റ്, പോളിമർ സംയുക്തങ്ങൾ, ക്ലേ, ചില മെറ്റൽസ് എന്നിവ മാത്രം ഉപയോഗിച്ച് മാത്രമേ നിർമ്മാണം നടക്കുകയുള്ളൂ എന്നത് ഒരു പോരായ്മ തന്നെയാണ്. 3D പ്രിൻറർ യൂണിറ്റിന് വില വളരെക്കൂടുതൽ ആയതിനാൽ ആദ്യസമയത്തെ ഇൻവെസ്റ്റ്മെന്റ് പ്രയാസം തന്നെയാകും. ജോലിക്കാർ കുറവുമതി എന്നത് ജോലി നഷ്ടപ്പെടൽ സാധ്യത കൂട്ടും, നിർമ്മാണത്തിലോ, ഇനി ഡിസൈനിൽ തന്നെയോ ഉള്ള തെറ്റുകൾ തിരുത്തേണ്ടി വരുന്നത് വലിയ ചെലവാകും, ഫൈൻ ആയിട്ടുള്ള കണങ്ങൾ അന്തരീക്ഷത്തിൽ പറക്കാൻ സാധ്യതയുള്ളത് ഒരേസമയത്ത് കൂടുതൽ മലിനീകരണം ഉണ്ടാക്കും, ബിൽഡിങ് നിയമങ്ങളിൽ വരാത്ത വസ്തുതകൾ ഇൻഷുറൻസ് പ്രശ്നങ്ങളും, അഡിഷണൽ റൂഫ് പോലെയുള്ള പെർമിറ്റ് പ്രശ്നങ്ങളും സൃഷ്ടിച്ചേക്കാം എന്നുള്ളതെല്ലാം ഇതിന്റെ പോരായ്മ ആയി കാണാം.

Traditional Housing Concepts and 3D Printing

പരമ്പരാഗതമായി നാം മനസ്സിൽ കൊണ്ടുനടക്കുന്ന ചില ഗൃഹ സങ്കല്പങ്ങൾ 3D Printing Technology മുഖേനെ പൂർണ്ണമാക്കാൻ കഴിഞ്ഞെന്നുവരില്ല. അതിനാൽ വീട് നിർമ്മിക്കുന്ന ആളാണ് ഇതിൽ അവസാന തീരുമാനം എടുക്കേണ്ടതും.

© അവിട്ടത്താൻ (ജയൻ കൂടൽ)

English Summary 

We live in an era where it’s possible to construct an entire 1000 sq. ft. house in approximately a hundred hours. 3D printing technology is the driving force behind this achievement. In a world surrounded by cutting-edge technologies like artificial intelligence and deep machine learning, the Internet of Things (IoT), blockchain-based cryptocurrencies, and virtual – augmented – extended reality, 3D printing technology is rapidly gaining traction. This field encompasses numerous subcategories.

Many countries have already harnessed the potential of 3D printing, but its adoption in our country was not as widespread until recently. Now, the situation has changed. 3D printing construction technology involves designing a building using computer software and then physically constructing it using machines. The process typically involves pumping a special concrete or clay mixture through an extruder, which then extrudes it through a nozzle to form walls, floors, and ceilings. These operations are controlled by a pre-fed software program. This is the most common printing method.