D-Shapeเป็นเครื่องพิมพ์สามมิติขนาดใหญ่ที่ใช้ กระบวนการพิมพ์ แบบ Binder-Jettingซึ่งเป็นกระบวนการพิมพ์ทีละชั้นเพื่อเชื่อมทรายกับน้ำทะเลอนินทรีย์^{[ 1 ]}และสารยึดเกาะที่ทำ จาก แมกนีเซียม^{[ 2 ]}เพื่อสร้าง วัตถุที่มีลักษณะคล้าย หินคิดค้นโดย Enrico Dini ผู้ก่อตั้ง Monolite UK Ltd. เครื่องพิมพ์ D-Shape รุ่นแรกใช้ เรซิน อีพ็อกซีซึ่งมักใช้เป็นกาวในการสร้างสกีรถยนต์และเครื่องบินเป็นสารยึดเกาะ Dini ได้จดสิทธิบัตรรุ่นนี้ในปี 2549 ^{[ 3 ]}หลังจากประสบปัญหาเกี่ยวกับอีพ็อกซี Dini จึงเปลี่ยนสารยึดเกาะเป็นแมกนีเซียมซึ่งเป็นสารยึดเกาะที่ใช้ในปัจจุบัน และจดสิทธิบัตรเครื่องพิมพ์อีกครั้งในเดือนกันยายน 2551 ^{[ 4 ]} ปัจจุบัน D-Shape กำลังพัฒนาเครื่องพิมพ์รุ่นใหม่สองรุ่นที่มีกำลังการผลิตเพิ่มขึ้นและระบบอัตโนมัติที่ดียิ่งขึ้นผ่านหุ่นยนต์แบบบูรณาการ เครื่องพิมพ์รุ่นล่าสุดใช้วัสดุซีเมนต์ที่ยั่งยืนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ยังช่วยต่อต้านภาวะความเป็นกรดของทะเล ซึ่งส่งผลดีต่อระบบนิเวศทางทะเลอีกด้วย

เครื่องพิมพ์ 3 มิติรูปทรงตัว D รุ่นแรกถูกสร้างขึ้นภายใน โครง อะลูมิเนียม ขนาด 6 เมตร x 6 เมตร โครงประกอบด้วยฐานสี่เหลี่ยมที่เคลื่อนที่ขึ้นตามคานแนวตั้งสี่คานในระหว่างกระบวนการพิมพ์มอเตอร์สเต็ปเปอร์บนคานแต่ละคานควบคุมการเคลื่อนไหวนี้ ทำให้สามารถกำหนดตำแหน่งและยึดไว้ที่ความสูงที่กำหนดได้อย่างแม่นยำหัวพิมพ์ซึ่งมีความยาวแนวนอนตลอด 6 เมตรของฐาน ประกอบด้วยหัวฉีด 300 หัวที่เว้นระยะห่างกัน 20 มิลลิเมตร คานอะลูมิเนียมวิ่งตั้งฉากกับหัวพิมพ์ เชื่อมต่อกับฐาน^{[ 2 ]}

ก่อนการพิมพ์ ต้องสร้างแบบจำลอง 3 มิติของวัตถุโดยใช้ ซอฟต์แวร์ CADซึ่งช่วยให้นักออกแบบสร้างแบบจำลอง 3 มิติ ที่มีรายละเอียด ได้แบบดิจิทัล เมื่อเสร็จสมบูรณ์แล้ว ไฟล์ CAD จะถูกส่งไปยังเครื่องพิมพ์เพื่อประมวลผล กระบวนการพิมพ์เริ่มต้นเมื่อชั้นของทราย—โดยทั่วไปมีความหนา 5 ถึง 10 มม.—ถูกกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นที่การพิมพ์โดยใช้เครื่องกระจายเชิงกล ในเครื่องพิมพ์รุ่นล่าสุด ส่วนผสมอาจแตกต่างกันไปและอาจรวมถึงวัสดุซีเมนต์ที่ผสมกับมวลรวมที่ยั่งยืน เช่น สารประกอบปอซโซลานิก ซึ่งช่วยลดคาร์บอนฟุตพริ้นท์ได้มากกว่า 60% ซอฟต์แวร์การพิมพ์ 3 มิติจะแบ่งแบบจำลองออกเป็นชั้น 2 มิติ เริ่มจากชั้นล่างสุด หัวพิมพ์จะเคลื่อนที่ไปทั่วพื้นผิวและวางสารละลายยึดเกาะอนินทรีย์อย่างเลือกสรร ในขณะที่รุ่นก่อนหน้าใช้ สารละลาย แมกนีเซียมคลอไรด์ รุ่นใหม่กว่ายังสามารถใช้น้ำดื่มมาตรฐานเป็นสารยึดเกาะได้ ขึ้นอยู่กับส่วนผสมของวัสดุและข้อกำหนดการใช้งาน^{[ 5 ]}สารยึดเกาะนี้ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับทรายและแมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) ^{[ 2 ]}เพื่อสร้างวัสดุคล้ายหินที่คล้ายกับซีเมนต์ Sorelโดยทั่วไปจะแข็งตัวสมบูรณ์ภายใน 24 ชั่วโมง

ลูกสูบไฟฟ้าจะเคลื่อนหัวพิมพ์ในแนวตั้งฉากกับการเคลื่อนที่หลักเพื่อเติมช่องว่างและรับประกันการใช้สารยึดเกาะอย่างสม่ำเสมอ D-Shape จะพิมพ์แต่ละชั้นด้วยการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและถอยหลังสี่ครั้ง หลังจากพิมพ์แต่ละชั้นเสร็จแล้ว มอเตอร์สเต็ปเปอร์บนคานแนวตั้งจะยกฐานขึ้นทีละน้อยเพื่อเตรียมสำหรับชั้นถัดไป ทรายจะถูกเติมอย่างต่อเนื่องผ่านโครงสร้างกลวงเหนือพื้นที่สร้าง ซึ่งจะกระจายวัสดุใหม่เข้าไปในเฟรมเพื่อกระจายโดยเครื่องกระจายเชิงกล^{[ 2 ]}ในระหว่างกระบวนการพิมพ์ ทรายส่วนเกินจะทำหน้าที่เป็นตัวรองรับโครงสร้างที่กำลังแข็งตัวและสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ในการพิมพ์ครั้งต่อไปได้ กระบวนการจะดำเนินต่อไปทีละชั้นจนกว่าโครงสร้างทั้งหมดจะเสร็จสมบูรณ์ หลังจากพิมพ์เสร็จแล้ว โครงสร้างสุดท้ายจะต้องถูกขุดออกจากทรายโดยรอบ ในรุ่นก่อนหน้านี้ คนงานมักใช้พลั่วหรือเครื่องมือแบบแมนนวลอื่นๆ เพื่อนำทรายส่วนเกินออกและเผยให้เห็นผลิตภัณฑ์ที่เสร็จสมบูรณ์ ในเวอร์ชันที่ได้รับการอัปเกรดของเครื่องพิมพ์ ได้มีการติดตั้งระบบกำจัดผงอัตโนมัติ ทำให้กระบวนการปลอดภัยและรวดเร็วยิ่งขึ้นอย่างมากโดยการลดแรงงานคนและการสัมผัสกับอนุภาคในอากาศ

ในระหว่างกระบวนการพิมพ์ แมกนีเซียมออกไซด์ในทรายจะทำปฏิกิริยาทางเคมีกับสารยึดเกาะ ไม่ว่าจะเป็นแมกนีเซียมคลอไรด์หรือน้ำดื่มในรุ่นใหม่กว่า เพื่อสร้างวัสดุคล้ายแร่ธาตุที่มีโครงสร้างผลึกขนาดเล็ก ซึ่งแตกต่างจากคอนกรีตทั่วไปที่มีความแข็งแรงดึงต่ำและต้องใช้เหล็กเสริม โครงสร้างที่พิมพ์ด้วย D-Shape มีความต้านทานแรงดึงค่อนข้างสูงและไม่จำเป็นต้องใช้เหล็กเสริมเพิ่มเติม^{[ 4 ]}มีรายงานว่ากระบวนการก่อสร้างใช้เวลาประมาณหนึ่งในสี่ของเวลาและต้นทุนระหว่างหนึ่งในสามถึงครึ่งหนึ่ง^{[ 6 ]}ของการสร้างโครงสร้างเดียวกันโดยใช้วิธีการแบบดั้งเดิมและปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ซึ่งเป็นวัสดุมาตรฐานในการก่อสร้างแบบดั้งเดิม^{[ 7 ]}

D-Shape เป็นผู้นำด้านการก่อสร้างทางทะเลที่เป็นมิตรกับธรรมชาติ ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างแนวปะการังเทียม โมดูลป้องกันชายฝั่ง และแหล่งที่อยู่อาศัยที่ส่งเสริมความหลากหลายทางชีวภาพได้

• มีการติดตั้งใช้งานมากกว่า 500 แห่งทั่วโลก
• โครงสร้างที่ออกแบบมาเพื่อดึงดูดสิ่งมีชีวิตในระดับสูง
• สนับสนุนการฟื้นฟูแนวปะการัง การวางไข่ของปลา และการป้องกันชายฝั่ง
• แผนก Vitareef: ส่งเสริมชุมชนและนักวิจัยให้สามารถสร้างแบบจำลองถิ่นที่อยู่ทางทะเลได้ในระดับท้องถิ่น

D-Shape มีสำนักงานใหญ่ตั้งอยู่ที่อุทยานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีฮ่องกง (HKSTP) และดำเนินงานทั่วทั้งยุโรปและเอเชีย โดยมีตำแหน่งที่ตั้งเชิงกลยุทธ์ในการสนับสนุนความพยายามด้านความยั่งยืนระดับโลกผ่านเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติขั้นสูงและโซลูชันโครงสร้างพื้นฐานทางทะเลที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

• ความร่วมมือกับ ESA, MIT, TU Delft และ Scuola Superiore S. Anna
• โครงการร่วมกับหน่วยงานบริหารท่าอากาศยานฮ่องกง, Arup และ Foster + Partners
• ผู้ชนะการประกวดก่อสร้างริมน้ำแห่งนครนิวยอร์ก ซึ่งช่วยประหยัดงบประมาณของเมืองได้ประมาณ 2.9 พันล้านดอลลาร์

ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2012 D-Shape ได้เข้าร่วมการแข่งขัน NYC Waterfront Construction Competition ซึ่งจัดโดยNew York City Economic Development Corporation (NYCEDC) โดยผู้เข้าแข่งขันต้องคิดค้นวิธีการแก้ปัญหาเพื่อช่วยเสริมความแข็งแรงให้กับท่าเรือและโครงสร้างชายฝั่งที่เสื่อมโทรมของเมืองนิวยอร์ก แนวคิดของ D-Shape ที่เรียกว่า "Digital Concrete" คือการสแกนแบบ 3 มิติของแต่ละส่วนของท่าเรือหรือโครงสร้างพื้นฐาน แล้วพิมพ์ปลอกรองรับสำหรับแต่ละส่วนโดยเฉพาะ D-Shape ชนะรางวัลที่หนึ่งและได้รับเงินรางวัล 50,000 ดอลลาร์สำหรับแนวคิดนี้ และประเมินว่าสามารถช่วยประหยัดเงินให้กับเมืองนิวยอร์กได้มากถึง 2.9 พันล้านดอลลาร์^{[ 8 ] [ 9 ]}

ในปี 2552 D-Shape ได้พิมพ์ประติมากรรมสามมิติขนาดใหญ่ชื่อ Radiolaria ^{[ 10 ]}ประติมากรรมนี้สร้างโดยสถาปนิกชาวอิตาลี Andrea Morgante และได้รับแรงบันดาลใจจากเรดิโอลาเรียนซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มีโครงกระดูกแร่ธาตุที่ซับซ้อน เวอร์ชันดั้งเดิมของประติมากรรมนี้เป็นแบบจำลองขนาด 3 x 3 x 3 เมตรของเรดิโอลาเรียขนาดเต็ม ซึ่งวางแผนจะนำไปตั้งไว้ในวงเวียนในเมืองปอนเตเดรา ประเทศอิตาลี

D-Shape ได้รับรางวัล Hong Kong Global Design Award และรางวัล DFA Design for Asia Award ในปี 2022 ซึ่งเป็นการยกย่องแนวทางการสร้างสรรค์นวัตกรรมด้านโครงสร้างพื้นฐานทางทะเลที่ยั่งยืนและเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติขั้นสูง

หนึ่งในความสำเร็จที่โดดเด่นของบริษัท ได้แก่ โครงการที่ประสบความสำเร็จในการส่งมอบให้กับองค์การบริหารท่าอากาศยานฮ่องกง ซึ่ง โครงสร้าง แนวปะการังเทียม ของ D-Shape ถูกนำไปติดตั้งในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่ท้าทาย โครงการดังกล่าวได้รับการขยายขนาดในภายหลัง และแสดงให้เห็นถึงความสำเร็จที่วัดได้ในการเพิ่มความหลากหลายทางชีวภาพทางทะเลและบรรเทาความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากมนุษย์ โมดูลแนวปะการังได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความทนทานในสภาพแวดล้อมชายฝั่งที่รุนแรง สนับสนุนการฟื้นฟูระบบนิเวศและการจัดการประมง อย่าง ยั่งยืน

ปัจจุบัน Jake Wake-Walker และ Marc Webb กำลังทำสารคดีเรื่องThe Man Who Prints Housesเกี่ยวกับ Enrico Dini และสิ่งประดิษฐ์ของเขา^{[ 11 ]}

D-Shape ยังอยู่ในระหว่างการพัฒนา สามารถพิมพ์Trullo ได้ [ ^{10 ]}แต่เครื่องพิมพ์ไม่สามารถพิมพ์โครงสร้างขนาดใหญ่ ^ได้

เนื่องจากความสามารถของ D-Shape องค์การอวกาศยุโรป (ESA) จึงสนใจที่จะใช้เครื่องพิมพ์นี้ในการสร้างฐานบนดวงจันทร์^{[ 5 ]}โดยใช้ดิน บนดวงจันทร์ D-Shape ประสบความสำเร็จในการพิมพ์ชิ้นส่วนสำหรับฐานบนดวงจันทร์โดยใช้ดินจำลอง และได้ทดสอบเพื่อดูว่าเครื่องพิมพ์จะทำงานอย่างไรในสภาพแวดล้อมบนดวงจันทร์^{[ 2 ]}

D-Shape ก่อตั้งขึ้นเพื่อเป็นเกียรติแก่ตำนานวิศวกรรมชาวอิตาลีอย่าง Corradino D'Ascanio และ Egisto Dini และยังคงผลักดันขีดจำกัดของการพิมพ์ 3 มิติอย่างต่อเนื่อง พันธกิจของบริษัทคือการฟื้นฟูชายฝั่ง ส่งเสริมการก่อสร้างที่ยั่งยืน และทำให้โซลูชันที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเข้าถึงได้สำหรับทุกคน

• Discovery Channel นำเสนอ D-Shape https://www.youtube.com/watch?v=RYaRUVTwIVc [1]