这年头,好像什么都能3D打印 小到零件,大到汽车 天上飞的,路上跑的 甚至,嘴里吃的~ 都没有逃过这一次新的技术革命
不可忽略的是 如今3D打印已经深入到我们生活的方方面面 衣食住行~而在这当中最为昂贵的自然就是住 那么在造房子的这个领域
3D打印发展的又怎么样呢? 打印房子不是梦~ 早在2019年 世界首例原位3D打印双层示范建筑就在中国亮相 整体高度7.2米
虽然长得不是那么“美丽” 但是实现了许多技术突破
一是原位打印: 即现场直接将主体打印成型,无需二次拼装;
二是采用轮廓工艺 即打印出的墙体是为中空的,方便添加保暖填充物;
三是首次将这项技术运用到双层建筑上 结构难度更大。
随后的2020年12月,印度建筑公司也用3D技术打印了一座混凝土住宅楼模型,占地面积 65 平方米。在打印过程中,该公司主要使用了丹麦公司的3D建筑打印机以及内部开发的混凝土混合物。虽然该模型只是一种概念验证。但这种住宅却是未来的发展趋势。
喷嘴在轨道上来回运行,由计算机控制挤压模式,这样就可以在需要的地方精确地铺设一层一英寸厚的混凝土(或钢铁、或其他材料)。当缓慢移动的喷嘴到达其路径(最长可达100英尺)的末端时,这一层通常已经硬化,刚好可以在第一层的顶部再铺上一层。一层又一层,一面家庭所需的墙就被建造起来了。通过精确的沉积图案,喷嘴还可以为窗户、门、公用设施管道和其他设计及结构留出空间。
3D打印建筑最明显的优点之一是速度快。建造一座500平方英尺(约46.45平方米)的单层住宅大约需要24小时的打印时间。项目负责人任表示:3D打印机在建筑房子的同时,会考虑到其结构、隔热层、墙板、内外表面处理以及管道系统。而在一般情况下,这通常需要代表5、6个不同行业的20个人工作好几天的时间。
然而不仅仅是节约时间:3D打印建筑也减少了浪费。
基本来说吗,一个典型的住宅建筑工地会产生4吨左右的垃圾。由于常规楼板施工中使用的混凝土是均匀应用的,无论是否需要在特定区域进行结构支撑,它都会被浪费大约一半的量。这对环境的破坏尤为严重,因为水泥作为混凝土的主要成分,约占我们二氧化碳排放量的7%。相比之下,3D打印机可以非常精确地改变结构的厚度,只在真正需要的地方使用混凝土,这一过程被称为拓扑优化。 打印出来的结构具有数字化是3D打印的另一个优点。这意味着在电脑上呈现的设计可以直接转换成打印机的指令。这就省去了将设计转换成图纸的需要,进而减少不必要的错误和麻烦,从而节约成本、减少延误。数字化还有一个额外的好处,那就是消除了设计创意的障碍。建筑师可以更低的成本提供订制或半订制设计,而无须费心培训他人来执行计划。
那么,3D打印房屋何时能够全面普及呢?
与普通的 3D 打印技术相比,混凝土打印技术的难度更高。首先需要确保在打印过程中,混凝土都能够流畅地流动,这样才能顺利进出打印机,不发生堵塞,其次,打印机中挤出的混凝土又要能够快速硬化,变得足够牢固,只有这样才能承受后续层次的负荷,在满足上述要求的基础上,还需要实现这些层与层之间的充分粘结。
此外,3D 混凝土打印还需要克服在露天环境中(工作)的一系列挑战,因为环境种的灰尘、湿度、水分、温度等都是影响混凝土性能的变量,所以必须对这些影响因素进行控制。换言之,若想开发出适宜的 3D 混凝土混合物,并尽量满足团队使用当地可用的建筑材料的需求,开发团队需要进行大量的现场试验来不断加以完善。
《科学美国人》报道称,3D打印建筑的技术仍处于早期阶段,要扩大3D打印建筑的规模,需要在技术和监管方面做更多的工作。对于前者,从业者还没有找到一种从印刷机上加固混凝土的有效方法。在传统建筑中,这是通过铺设钢筋来完成的。
目前对于3D打印建筑最大的愿景是在将来有新的混凝土配方,或是新的可挤压材料,无须钢筋就足够坚固。例如,环氧树脂就是一个潜在的候选者,它是一种聚合物,目前用于制造建筑中的黏合剂和涂料。如果没有经验、粗心大意的建筑商接触到打印机,他们的建筑可能会有倒塌的危险。
虽然这项技术仍处于早期阶段,但商业级3D打印建筑机可能会在未来十年从根本上改变建筑业。专家认为,它们可以将施工时间缩短一半,降低多达三分之一的成本,并提供更环保、更坚固的设计,还有更大的订制空间。根据美国北极星市场研究公司的数据,随着这项技术的发展,预计到2026年,全球3D打印建筑市场将从2019年的460万美元扩大到149亿美元。
未来可期
如今的印度面临着巨大的住房短缺问题,印度政府的“全民住房计划”承诺到2022年将建设2000万座城市住宅和3000万座农村住宅。3D打印技术无疑将非常适合印度大众住宅产业建设的需求和规模,但现在似乎还为时过早。
美国加利福尼亚的一家公司已经向客户提供了一系列3D打印的结构。他们使用专有的热固性复合材料,可以打印整个350平方英尺的工作室,然后将其放置在打好地基的建筑工地上,并可连接到其他建筑。据称,该公司还将在今年晚些时候推出由3D打印面板制成的更大定制房屋,这些面板将交付到建筑工地并现场组装。
除了建筑业,3D打印机将越来越多地被应用于各行各业,从生产太阳镜等消费品到汽车零部件等工业产品。而在教育行业中,3D建模可以用来将教育理念带入生活,并帮助孩子们培养实用技能,如编程。在墨西哥,3D打印已经在塔巴斯科州建造了一座46平方米的房子,包括厨房、起居室、浴室和两间卧室,将向该州一些最贫穷的家庭开放。这项技术在救灾中也被证明是至关重要的。据英国《卫报》报道,2015年尼泊尔发生地震时,作为救援工作的一部分,一台安装在路虎上的3D打印机被用来帮助修复尼泊尔的水管。
或许用不了几年
我们就真的能住上3D打印的房子了呢
前提是……
你买的起的话~
|