沧州3D打印沧州3D打印

企业新闻

当前位置: 沧州3D打印 > 企业新闻 > 3D打印在建筑业中期实际建造的应用分析

3D打印在建筑业中期实际建造的应用分析

更新时间: 2019-09-26 17:30:25  查看次数: 291    

首先在建筑物建造过程中,随着建筑项目的展开,3D打印模型的辅助设计功能得以应用,例如建筑实体的细微部分的处理、建筑风格的体现,比如细部的内饰、外饰的材料选择、装饰风格、实体内部格局的陈设和装饰件,3D打印可以直接完成这些辅助性的、结构复杂的部分的建造,使整个建筑物内容看起来更加丰富,也更细致。


其次在建筑构件方面的应用。有一些设计师直接将3D打印完成的构件直接应用于建筑中。而有的设计师利用SLS(选择性激光烧结)3D打印技术按照设计的工件的尺寸分段打印各个部分,并设计卡合位置,然后将各部件拼接起来。这样可以完成一些建筑物的承重的结构部件,可以设计成任意异形结构,结构件内部甚至可以涵盖水路、气路、电路等结构,而这些都可以一次成型,不存在多个不同部件组装,SLS 3D打印技术能够满足建筑所需要的美学和结构性能方面的需求。


以上讨论的是采用局部打印建筑物工件的方式,而3D打印直接用来打印房子则是近几年才提出来的想法,随着3D打印技术的宣传度越来越高,随之而来的有更多的公司加入了研究3D打印建筑的技术。不同的公司打印建筑的的类型有所不同,从房屋的规模来看有大有小,但对于普通的打印面积来说,再小的房子对于3D打印机来说都是十分巨大的,这时候采用精细化的打印方式就不合理了,既难以实现又耽误时间,而且对于房子来说,精度上都是十分粗糙,误差都在10mm以上,所以采用FDM的方式就可以满足要求,类似于挤牙膏似的堆叠结构,利用水泥的快速固化,一层一层叠加而成,由局部到整体,最后形成房屋框架,这样的实现原理就必须要求“水泥”是快速可成型的粘合材料,它可由砂浆、特制水泥与玻璃纤维等建筑材料结合而成。对于3D打印机而言所用材料的特质是轻量、柔变性强、粘合性好,至少要达到建筑物承载的粘结强度。


然后在制造实体建筑方面的应用。也就是3D打印技术直接用来盖房子。现普遍的做法是先分块打印然后再组合完成,即采用模块化的建造方式,在3D打印工厂里将每块部件打印好,最后运送到现场组装完成。与传统房屋建造方式一样的是,打印建筑物之前首先需要用传统的方式构建地基,接着3D打印机器根据设计图纸的三维数据打印墙体结构,同时预留出“梁”与“柱”浇筑的位置;最后,在预留的位置埋入钢筋、灌注混凝土等,而在墙体的空心部分填满隔离材料。这种打印实体建筑的方式在我国就有实例,通过普通的观察,这些3D打印的建筑与普通建筑有着明显的区别,它们的墙体有着统一的直线纹路,一般是水平或者垂直方向,而实际整体效果像制作蛋糕时的上层奶油一样被一层一层堆叠起来。


更深沉层次的来说,3D打印建筑是通过3D打印技术建造起来的建筑,一般由一个大型的三轴运动的挤出机械组成,在机器设备的挤出头上使用常用的传动装置来为房屋创建基体和墙壁,用此方式直接构造出整体建筑。它的整个过程跟土砖成型很相似,通过3D打印完成的建筑也能够抵抗一些自然灾害,例如地震等。挤出头的行走路线由电脑内的设计图纸数据来决定,建造完成后建筑实体的质感像大理石一样,也能做到比混凝土的强度更高,有些材料甚至不需要内置钢筋进行加固。现在,全球已有3D打印公司利用此技术成功地建造出内凹曲面、断层分割体、传输管路和空心柱等建筑结构。传统的水泥混凝土不适合3D打印建筑方式的要求的,包括混凝土的组分、搅拌方式方法均需不同,以满足3D打印建筑的实际需要。


不过如果打印好多个部件将其装配在一起,这个时候公差配合就变得非常重要,需要详加考虑。这些精度要求也可能在建造墙壁的空隙,如管道、电缆,变得十分重要。这种类似于像冰淇淋挤压的三维打印过程。在打印之前就需要详细考虑管道,包括需要的电器,水暖和空调系统。


在国外有很多技术人才和公司都对可打印材料以及粘结剂做了很多的研究,他们已经可以打印复杂结构的砖块,这些砖块内部由曲线管道,可以冷热交换,可以设想水在砖块内部循环流动作冷热交换或其它目的,这是一个十分惊人的设计。


3D打印大型建筑在国内早有先例,已完成了试制验证,证明确实可行。在上海就有这么一家将3D打印应用在建筑行业的公司,这家公司就是上海盈创装饰设计工程有限公司,它用实体建筑表明3D打印可直接用来建造小高层建筑,盈创公司采用3D打印技术建造小型房屋的速度非常快,仅仅用了24小时就完成了。盈创公司在混凝土的循环使用领域,做出了重要的实践证明。这是一个非常有价值的方向将3D打印用在建筑行业。盈创公司使用预混合建筑垃圾形成再生混凝土,这无疑是非常环保的,对于解决全世界的建筑垃圾问题,这是一个非常好的手段,也许现在看到打印的建筑还不太完美,表面十分粗糙,但它证明了在建筑行业可以使用混凝土三维打印技术。


从盈创公司的得出的数据可知,一天就能建成10个左右3D打印小平房,每个小平房的成本是5000美元左右。从打印的房子的情况来看,结构的完整性和建造大块体积目前还是一个非常大的挑战。建筑物的高度也是一个挑战,因为3D打印的整个过程中不能像建摩天大厦一样,预制很多钢架结构,完全通过快速固化的混凝土还是无法与钢架结构相比的,如盈创公司他们自己声称的那样3D打印的五层大楼已经是世界上最高的楼了。所以从这一点来看,目前还存在局限性。与以前的建筑不同的是,盈创3D的墙体是由混凝土和回收的废旧材料,如玻璃和钢等,逐层形成的,从房屋的外表面可以看到逐层由3D打印完成的层次结构。
联系我们

企业名称 : 沧州3D打印

企业电话 : 15816873821

企业手机 : 15816873821

企业QQ号 : 3092215391

企业邮箱 : xmjiecheng@qq.com

企业地址 :

网站首页 | 关于我们 | 企业新闻 | 产品展示 | 成功案例 | 营销网络 | 人才招聘 | 联系我们 | TOP