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3D打印和建筑行业:潜力有多大?
添加时间:2018-11-26
  

3D打印开始进入消费者使用的主流,但预计制造领域的增长将更快,包括建筑。建筑公司一直是3D打印的行业早期采用者,因为它是一种简单,快速的方式来创建建筑模型。

能够打印可以移动以进行目视检查并从各种角度探索设计的模型是建筑业务的福音。用实心图形来理解形状和体积之间的关系要容易得多。无论计算机屏幕上的3D渲染有多复杂,都无法与固体物体进行比较。

尽管3D打印可以消除许多低效率和高昂的建造成本,包括长的计划周期和设备费用,但建筑行业的其他部分一直在慢慢流行。

然而,IT研究公司Gartner估计,商业应用中使用3D打印的年复合增长率超过106%,销售额超过134亿美元。

潜在的好处

随着技术的进步,可能会有一系列的好处。

  • 新材料,形状和设计的可用性

  • 降低成本

  • 在偏远地区建设

  • 精密建筑

设计灵活

3D打印提供了当前构造中不具备的灵活性。曲线形状而不是直线形状将更容易构建。仍然使用混凝土和复合材料混合物,结构可采用不可能用典型形式和混凝土形成的形状。

印刷也迈出了一步; 不需要印刷的模板或模具。形式建筑是艰苦的工作,超过施工时间的两倍。另外,可能难以确保从模板或模具中出来的混凝土部件保持强度。

研究人员正在试验混凝土挤压以进行精密加工。

降低成本

3D打印可以降低整体结构和零件的成本。首先,3D打印的浪费较少,因此处理或拖运的次数较少。接下来,由于安装快速简便,劳动力成本会降低,是世界贫困地区的理想选择。

如果你现场有3D打印机,你可以打印任何你需要的东西而无需订购或等待运输。印刷部件可以自动包括公用设施的空间:管道,布线和其他添加的材料。最终,实用材料可以直接打印到零件中。

远程位置建设

您能想到的最偏远的位置是什么?

欧洲航天局和美国国家航空航天局正在研究在月球上建造3D打印的可行性。计划是使用当地材料,在这种情况下,月球土壤,作为建筑材料。

从地球或空间站提升或运输重型建筑模块将不再是必要的。唯一的大型设备是3D打印机,你需要一个月球土壤的粘合剂。

扩张可以顺利进行,而不依赖于航天飞机或其他车辆来引入钢材或其他材料来构建下一阶段。

精密建筑

在3D打印中,文件从计算机传递到打印机而不停止进行人工解释。该文件可以轻松快速地转换为实体对象。

在没有人为干预的情况下,设计会产生任何问题; 否则,一切都像乐高积木一样。

打印3D家庭和建筑物

正如我们之前所说,已经有一些人正在开发适当的基板和一台好的打印机来使用它。

Behrockh Khoschnevis博士的轮廓制作系统

Khoshnevis博士  在南加州大学工作超过15年,一直是3D打印的先驱。他和他的团队开发了一种快干混凝土混合物来代替塑料。

他们希望在工地上安装一台打印机,在那里用混凝土层建造零件,并在一次运行中包括布线,管道和喷漆。最终,整个房屋可以在24小时左右打印出来。这将是负担得起的。

世界先进储蓄项目(WASP)

一个意大利团队正在使用他们的Delta 2040打印机的放大版本; 比例扩大到39英尺高。联合国估计,为了跟上世界人口增长,未来15年每天最低需要10万套住房。WASP  希望帮助提供低成本住房。

MX3D

一家荷兰公司,MX3D正在研发直接3D金属打印机。他们使用配备有先进焊接设备的市售工业机器人。

打印文件允许自动构建而无需支持; 结构建在半空中。有几种方法可以用于基础设施。

可逆混凝土

采用鹅卵石,通过算法将特殊字符串交替分层,作为活页夹,您可以创建任何想要的形状。如果您不喜欢它,或者您已准备好摆脱它,只需拿掉绳子并清理鹅卵石。易于解构,易于清理。

未来的挑战

这一切都不会在明天。至少有一家制造商从另一家公司复制了这项技术,但它并没有得到应有的效果。3D打印系统只能放置一种类型的基板,因此在外壳完成后仍需要安装窗户,门,接头,饰面和实用程序等元素。您可以打印一个不需要这些元素的简单结构。

3D打印机价格昂贵。添加实验性挤出材料和价格跳跃甚至更高。此外,研究人员需要提出各种材料,以便最后一段中的元素可以制作成结构。

就安全性和可靠性而言,没有研究表明3D打印结构在地震事件或大风期间的表现如何

事实上,3D打印即将到来,但您可能会看到该技术的增量增长用于建筑目的。业界喜欢对任何新事物采取观望态度。该技术必须在主流采用之前证明自己。

尽管如此,在建筑物上观看一个39英尺高的打印机层将是一个景象,不是吗?