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最前沿,3D打印建造技术的最新进展

  • 发布日期:2017-11-25
  •   来源:建筑技术杂志社
  •   作者:佚名
  • 官方QQ群:559353659、437096402
 
摘 要: 3D打印技术是一种以三维扫描或CAD构图等数字模型文件为基础,通过数字技术材料打印机,逐层将粉末状金属或塑料等可粘合材料打印成立体实物构造的快速成型技术。

3D打印技术是一种以三维扫描或CAD构图等数字模型文件为基础,通过数字技术材料打印机,逐层将粉末状金属或塑料等可粘合材料打印成立体实物构造的快速成型技术。

自1983年美国人查克·赫尔(Chuck Hull)发明了3D打印技术以来,其已经陆续在交通运输、工业设计、电子机械、生物医学及其他领域被广泛应用。

目前,随着这项技术的快速发展,3D打印已经正式迈入了建筑领域的大门。

初试

 

3D打印技术第一次和建筑邂逅是在2013年1月。当时,荷兰建筑设计师Janjaap Ruijssenaars和艺术家Rinus Roelofs设计出了全球第一座3D打印建筑物,其设计灵感源于莫比乌斯环,因其类似莫比乌斯环的外形像风景一样,故被命名为“Landscape House”(风景屋)。

 

为实现这座建筑的3D打印,Ruijssenaars和他的Universe Architecture公司获得了BAM集团的帮助,开发出了一款名为“3D BUILDER”的大型3D打印机。据了解,这款的3D打印机拥有一条强大的机械臂,上面安装了300个可更换喷嘴的“D-Shape”打印头,并且使用粘结剂来固化砂和氧化镁的混合物,通过这种粘合剂喷射技术可创造出大型混凝土结构。

 

尽管如此,打印一座庞大的建筑对“3D BUILDER”而言,难度也过于巨大,因此,最终在施工时仅利用这台机器制造6m×9m的块状物,拼接出了整体结构,其余部分则用钢纤维混凝土浇筑,整个工程耗时超过一年。

挫折

专家分析

Landscape House的建造也给了人们第一次的经验,专家学者立刻由此入手分析研究了3D技术在建筑领域应用的前景,通过总结,发现其存在如下问题。

(1)打印物品的大小和打印机规格成正比,如果想把建筑通过一次性打印建造,建造如此大规格的打印机不经济,也不现实。

(2)打印机的精度并不能满足建筑设计的要求,而高精度的3D打印机造价又过于昂贵。

(3)打印时间过慢。1台打印机打印1朵玫瑰花就需要1h,如此计算,若建造一座建筑,其效率甚至不如传统建造方式。

(4)部分打印材料并不能完全满足建筑要求的各项物理指标。

“但在今天,上述这些问题大部分都已经被成功解决了。”突破

 

去年5月24日,全球首座3D打印办公楼在阿联酋迪拜国际金融中心举行了开幕典礼,这座单层建筑室内面积达250㎡,办公楼中几乎所有的“零部件”包括办公家具等,都是由1台6m×36m×12m规格的3D打印机耗费17d打印制造的,打印完成后施工方仅用2d便完成了全部的安装工作,总成本仅14万美元。

关键词:3D打印 建造技术
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