A D-Shape egy nagyméretű 3D nyomtató , amely a Binder Jetting technológiát , egy rétegenként történő nyomtatási eljárást használja, a homok szervetlen tengervízzel és magnézium alapú kötőanyaggal történő megkötésére a kőhöz hasonló tárgyak létrehozása érdekében. A D-Shape nyomtató első modellje, amelyet a Monolite UK Ltd alapítója, Enrico Dini talált ki, epoxigyantát használt, amelyet kötőanyagként gyakran használnak a sílécek, az autók és a repülőgépek gyártásában. Dini 2006-ban szabadalmaztatta ezt a modellt. Miután problémákat tapasztalt az epoxigyantával, Dini a kötőanyagot a jelenleg használt magnéziumalapúra cserélte, és 2008 szeptemberében újra szabadalmaztatta nyomtatóját. A jövőben Dini célja a nyomtatóval való léptékű épületek.
A D-Shape jelenlegi változata alumínium keretben nyomtat, amelynek mérete 6 és 6 méter. A keret négyzet alakú alapból áll, amely négy függőleges gerenda mentén felfelé mozog a nyomtatási folyamat során léptetőmotorokon keresztül , amelyeket ismételten használnak annak érdekében, hogy meghatározott hosszúságú mozdulatokkal mozogjanak. Ezután a helyén tartják az egyes hevedereket. A vízszintesen az alaptól 6 m- re terjed ki egy 300 fúvóka nyomtatófej, amelyek mindegyike 20 mm- re van egymástól. A nyomtatófejet az alaphoz egy alumínium kereszttartó köti össze, amely merőleges a nyomtatófejre.
A tényleges nyomtatás megkezdése előtt létre kell hozni a nyomtatandó objektum háromdimenziós modelljét egy CAD-n , amely szoftver lehetővé teszi a tervező számára, hogy 3D-s modelleket készítsen a számítógépen. Amikor a modell elkészült, a CAD fájlt elküldi a nyomtatófejnek. A nyomtatási folyamat akkor kezdődik, amikor 5-10 mm vastag homokréteg, szilárd magnézium-oxiddal (MgO) keverve, egyenletesen oszlik el a nyomtatófejtől a keret által határolt területre. A nyomtatófej elválasztja a 3D-s modellt kétdimenziós szeletekre. Ezután az alsó éltől kezdve a fej átmegy az alapon, és 25 DPI (1,0 mm ) felbontással magnézium-klorid oldatából álló kötőanyagot rakja le . A kötőanyag és a homok kémiailag reakcióba lépve homokkövet képez. Körülbelül 24 órát vesz igénybe, amíg az anyag teljesen megszilárdul. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a fúvókák 20 mm-re vannak egymástól , vannak lyukak, amelyeket meg kell tölteni. Ezeknek a hézagoknak a kitöltésére és a homok egyenletes kitettségének biztosítására a kötőanyag számára egy elektromos dugattyú, amely a nyomtatófejet a gerendán tartja, arra kényszeríti a nyomtatófejet, hogy mozogjon a nyomtató mozgására merőleges irányban. Négy oda-vissza út vezet a D-Shape-hez egy réteg nyomtatásához. Miután egy réteg elkészült, a léptetőmotorok felfelé mozgatják az alapot a függőleges szerkezeten. Az üreges keretből, közvetlenül a nyomtató feje fölött, új ciklikusan kitöltött homok kerül a nyomtatási területre, hogy létrehozza a következő réteget. Nyomtatáskor a felesleges homok támogatja a korábban elhelyezett homok megszilárdulását, vagy felhasználható a jövőbeni nyomatokhoz is. A nyomtatási folyamat folyamatos, és csak akkor áll le, ha a szerkezet teljesen kinyomtatott.
Miután a nyomtató befejezte munkáját, el kell távolítani a végleges szerkezetet a homokból. A dolgozók lapáttal távolítják el a felesleges homokot, és feltárják a végterméket. A homokkal kevert magnézium-oxid (MgO) a kötőanyag és a homok közötti reakciót váltja ki, amely aztán a reakció aktív, nem pedig inert résztvevőjévé válik. Ha a homok inert lenne, akkor az anyag inkább olyan betonhoz hasonlítana, amelyben a homok csak lazán kötődne, de az MgO-nak köszönhetően a végtermék ásványi anyag-szerű, mikrokristályos szerkezetű anyag. A D-Shape szerkezetek viszonylag nagy szakítószilárdsággal rendelkeznek, és nem igényelnek megerősítést a betonhoz képest, amelynek szakítószilárdsága alacsony, ezért erősítő acélokat igényel. A teljes építési folyamat a szokásos idő egynegyedére csökken, és a költségek egyharmada és fele közé esik, hogy ugyanezt a szerkezetet hagyományos eszközökkel létrehozzák a portland-cement felhasználásával , amely anyag jelenleg az építőiparban használatos.
2012 őszén a D-Shape belépett a New York-i Gazdasági Fejlesztési Társaság (New York City) által rendezett New York-i kikötői építési versenyre, amelynek résztvevőinek innovatív megoldást kellett kidolgozniuk, hogy segítsék megerősíteni New York-ot a dokkok és a part menti romlással szemben. struktúrák. A "Digitális beton" elnevezésű D-Shape ötlete az volt, hogy háromdimenziósan beolvassa az egyes dokkolóegységeket vagy infrastruktúrákat, majd az egyes darabokra támaszt nyomtat. A D-Shape volt a győztes, és 50 000 dollárt kapott az ötletért, amely becslések szerint New York Cityt megtakarítja 2,9 milliárd dollárral.
A D-Shape-nek 2009-ben sikerült létrehoznia a legnagyobb nyomtatott szobrot, a "Radiolaria" -t. A Radiolaria egy szobor, amelyet Andrea Morgante olasz építész készített, és amelyet a radiolaria , az egysejtű szervezetek bonyolult csontvázakkal és ásványi anyagokkal inspiráltak . Megmutatja a D-Shape képességét nagy szabad formájú struktúrák nyomtatására. A szobor jelenlegi változata csak a tényleges Radiolaria 3x3x3 m-es modellje, amelyet egy körforgalom közepén akartak elhelyezni az olaszországi Pontederában.
Jelenleg Jake Wake-Walker és Marc Webb Az ember, aki házakat nyomtat című dokumentumfilmen dolgozik Enrico Dini és találmánya kapcsán. Bár a D-Shape felhívta a figyelmet nyomtatási képességeire, még mindig folyamatban van. Míg a D-Shape közel áll ahhoz, hogy egy valódi házat kinyomtathasson egy trullo , egy kis kőkunyhó kinyomtatásával , a nyomtatót még mindig módosítani kell annak érdekében, hogy megvalósuljon Dini álma a nagyobb épületek és összetettebb épületek nyomtatásáról.
A D-Shape képességeinek köszönhetően az Európai Űrügynökség (ESA) kifejezte érdeklődését a nyomtató holdbázisok építésére való felhasználása iránt. Az ESA érdekelt abban, hogy a D-Shape felhasználásával holdregolitból , más néven holdporból készült holdbázisokat építsen , mivel a 3D nyomtató emberi beavatkozás nélkül meg tudja építeni a bázist a helyszínen. Ez nagy előnyt jelent, mivel csak a gépet kell elküldeni a Holdra, így csökkentik az építőanyagok Hold felszínére történő küldésének költségeit az alapok létrehozásához. A D-Shape sikeresen kinyomtatta a holdbázis alkatrészeit mesterséges holdporral, és azt is tesztelték, hogy a nyomtató hogyan fog teljesíteni a holdi környezetben.