چاپگرها یا پرینترهای سهبعدی مدلهای سهبعدی دیجیتالی که با رایانه مدلسازی شدهاند را به اشیا سهبعدی تبدیل میکنند. این اشیا سهبعدی از روی هم قرار گرفتن لایههای متوالی مواد (پلاستیکی، شیشهای، فلزی، …) ایجاد میشوند. به این فرآیند تولید افزایشی (additive manufacturing) نیز میگویند. در سالهای اخیر، پرینترهای سهبعدی به عرصهی ساختمانسازی نیز وارد شدهاند. در این روش، پرینترهای سهبعدیِ بزرگ دیوارها و سازهی ساختمان را به صورت لایهلایه اجرا میکنند و ساختمان را شکل میدهند.
شیوههای ساختمانسازی کنونی پایدار نیست؛ چراکه انرژی زیادی مصرف میکند، محیط را آلوده میکند، و نیز میزان قابل توجهی CO2 وارد جو میکند. فناوری چاپ سهبعدی میتواند معضلات شیوههای کنونی ساختمانسازی را کاهش دهد و فرآیند ساختوساز را پایدارتر کند. از معضلات شیوههای قدیمی ساختمانسازی، طولانی بودن فرآیند ساختوساز است. هرچند مدت زمان ساختوساز طولانیتر شود انرژی و منابع بیشتری مصرف میشود و محیط بیشتر آلوده میشود.
فناوری چاپ سهبعدی به طور قابل توجهی زمان ساختوساز را تسریع میکند. روشهای سنتی ساخت و ساز شامل مراحل متعددی از کارهای دستی تا مونتاژ مصالح و قطعات است که مدت زمان پروژه را طولانی میکند. با استفاده از چاپ سه بعدی، معماران مدلهای دقیقی را به صورت دیجیتالی ایجاد میکنند و سپس ماشینها آن را لایه به لایه میسازند. چاپ سهبعدی بخش زیادی از فرآیند ساخت را خودکار و بسیاری از وظایف دستی زمانبر را حذف میکند. چاپگر میتواند به طور مداوم کار کند و مواد را دقیقاً مطابق با طرحهای دیجیتالی لایهگذاری کند، که این امر زمان ساخت را در مقایسه با روشهای سنتی به شدت کاهش میدهد. برخی از چاپگرهای ساختمانی سه بعدی میتوانند با سرعتهایی تا 1000 میلیمتر بر ثانیه حرکت کنند، اگرچه سرعتهای عملیاتی معمول بین 250 تا 500 میلیمتر بر ثانیه است. برخی سیستمها، مانند چاپگر ARCS، میتوانند یک خانه را در تنها 48 ساعت مونتاژ کنند.
چاپ سهبعدی همچنین نیاز به نیروی کار را به حداقل میرساند. کارکنان متخصص کمتری در محل مورد نیاز است، معمولاً فقط یک اپراتور چاپگر و یک اپراتور مواد در محل کارگاه حضور دارند. چاپ سهبعدی استفاده از مواد را از طریق محاسبات و جایگذاری دقیق بهینه میکند و زمان صرفشده برای مدیریت مواد و نظافت را نیز کاهش میدهد.
استفاده از فناوری چاپ سهبعدی در معماری سبب کاهش مصرف منابع میشود. هرچه منابع و مصالح کمتری در ساختمان استفاده شود ساختمان پایدارتر است. ساخت و ساز سنتی اغلب به دلیل خطاهای اندازهگیری و سفارش بیش از حد، منجر به اتلاف قابل توجه مواد و مصالح میشود. در مقابل، چاپ سهبعدی از مواد به طور دقیق استفاده میکند و اتلاف را به حداقل میرساند. معماران طرحها را به صورت دیجیتالی بهینهسازی میکنند تا اطمینان حاصل شود که فقط از مواد و مصالح ضروری استفاده میشود.
علاوه بر این، چاپ سه بعدی امکان استفاده از مصالح سازگار با محیط زیست مانند پلاستیکهای بازیافتی و مخلوطهای بتن پایدار را فراهم میکند که تأثیر زیست محیطی را کاهش میدهد. با کمک فناوری چاپ سهبعدی میتوان اشکال هندسی پیچیده که وزن ساختمان را کاهش میدهند را نیز چاپ کرد و در مصرف مواد و مصالح صرفهجویی نمود. صرفهجویی در مصرف مواد و مصالح نیاز به حملونقل را نیز کاهش میدهد. حمل و نقل کمتر مصالح مصرف انرژی و کاهش تولید گازهای گلخانهای را به دنبال دارد.