技能尚处前期 3D打印的房子何时能住上

发布时间:2022-06-24 04:31:31 来源:bobapp体育下载

  图为 坐落荷兰的国际上第一座3D打印混凝土桥梁。图片来历:《科学美国人》月刊官网

  坐落马达加斯加的国际上第一所3D打印校园的烘托图。图片来历:国际经济论坛官网

  在以运河出名的荷兰,桥梁很常见。但有四座桥尤为独特:每座长26英尺,且都是由一台大型3D打印机用混凝土制成的。这样建成的桥梁属国际初次,其在2017年10月17日在荷兰南部小镇海默特横空出世。

  从桌面到修建工地,3D打印作为技能革命的一部分,完结了将塑料和其他资料挤出并制成实心物体的方针。自2017年以来,美国、欧洲和亚洲的几家公司现已“打印”了公交车站候车亭和会议厅间隔,乃至是整个住所。

  而在未来,3D打印运用不只限于修建界,在教育、救灾、医疗等范畴,技能造福人类的理念在3D打印上将被表现得酣畅淋漓。

  3D修建打印机的作业原理很像家庭办公室的喷墨打印机,只不过它们吐出的不是墨水,而是混凝土。

  喷嘴在轨迹上来回运转,由计算机控制揉捏形式,这样就能够在需求的当地准确地铺设一层一英寸厚的混凝土(或钢铁、或其他资料)。当缓慢移动的喷嘴抵达其途径(最长可达100英尺)的结尾时,这一层一般现已硬化,刚好能够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制作起来了。经过准确的堆积图画,喷嘴还能够为窗户、门、公用设施管道和其他规划及结构留出空间。

  《科学美国人》报导称,3D打印修建最显着的长处之一是速度快。制作一座500平方英尺(约46.45平方米)的单层住所大约需求24小时的打印时刻。

  ICON公司是美国得克萨斯州一家专心于3D打印修建的公司,其联合创始人兼首席执行官杰森巴拉德表明:“3D打印机在修建房子的一起,会考虑到其结构、隔热层、墙板、表里外表处理以及管道体系。”而在一般情况下,“这一般需求代表5、6个不同职业的20个人作业好几天的时刻”。

  据报导,一个典型的住所修建工地会产生4吨左右的废物。由于惯例楼板施工中运用的混凝土是均匀运用的,不管是否需求在特定区域进行结构支撑,它都会被糟蹋大约一半的量。这对环境的损坏尤为严峻,由于水泥作为混凝土的主要成分,约占咱们二氧化碳排放量的7%。相比之下,3D打印机能够十分准确地改动结构的厚度,只在真实需求的当地运用混凝土,这一进程被称为拓扑优化。

  打印出来的结构具有数字化是3D打印的另一个长处。这意味着在电脑上出现的规划能够直接转换成打印机的指令。这就省去了将规划转换成图纸的需求,然后削减不必要的过错和费事,然后节省本钱、削减延误。

  数字化还有一个额定的优点,那便是消除了规划构思的妨碍。修建师能够更低的本钱供给订制或半订制规划,而无须操心训练别人来执行方案。

  “打印机不在乎你想出了什么规划。”荷兰埃因霍温理工大学的结构工程师西奥萨莱特说,他是印刷修建的前驱,制作了荷兰的阿姆斯特丹大桥,“它不会由于你的原创而多收你的钱”。

  当然,《科学美国人》报导称,3D打印修建的技能仍处于前期阶段,要扩展3D打印修建的规划,需求在技能和监管方面做更多的作业。关于前者,从业者还没有找到一种从印刷机上加固混凝土的有用办法。在传统修建中,这是经过铺设钢筋来完结的。

  萨莱特以为,关于3D打印修建最大的愿景是在将来有新的混凝土配方,或是新的可揉捏资料,无须钢筋就满足巩固。例如,环氧树脂便是一个潜在的候选者,它是一种聚合物,现在用于制作修建中的黏合剂和涂料。

  制定3D打印房子质量检查的指导方针和施工程序规矩也需求敲定,萨莱特正告说,假如没有经验、粗枝大叶的修建商接触到打印机,他们的修建或许会有坍毁的风险。

  例如,ICON打印了一套坐落美国得克萨斯州奥斯汀市的住所,为家庭规划,本钱为1万美元。然后,该公司还方案将一台打印机带到拉丁美洲,在那里制作50座低本钱住所。

  与此一起,萨莱特行将开端在阿姆斯特丹制作一座90英尺(约合15米)高的桥,一起还将与人协作,在荷兰制作数座住所。

  《科学美国人》报导称,尽管这项技能仍处于前期阶段,但商业级3D打印修建机或许会在未来十年从根本上改动修建业。专家以为,它们能够将施工时刻缩短一半,下降多达三分之一的本钱,并供给更环保、更巩固的规划,还有更大的订制空间。

  依据美国北极星商场研讨公司的数据,跟着这项技能的开展,估计到2026年,全球3D打印修建商场将从2019年的460万美元扩展到149亿美元。

  国际经济论坛官网2月19日报导称,非营利安排Think Huts与修建规划公司Studio Mortazavi协作,在马达加斯加菲亚纳兰楚阿大校园园内创建了国际上第一所3D打印校园。

  经过3D打印校园的处理方案为更多的孩子供给了受教育的时机,处理了对物理基础设施缺少满足出资的问题。

  科技造福人类在3D打印技能上得以表现。除了修建业,报导称,3D打印机将越来越多地被运用于各行各业,从出产太阳镜等消费品到轿车零部件等工业产品。而在教育职业中,3D建模能够用来将教育理念带入日子,并协助孩子们培育有用技能,如编程。

  在墨西哥,3D打印现已在塔巴斯科州制作了一座46平方米的房子,包含厨房、起居室、澡堂和两间卧室,将向该州一些最赤贫的家庭敞开。

  这项技能在救灾中也被证明是至关重要的。据英国《卫报》报导,2015年尼泊尔产生地震时,作为救援作业的一部分,一台安装在路虎上的3D打印机被用来协助修正尼泊尔的水管。

  此外,3D打印也成功地运用于医学范畴。在意大利,当新冠疫情重灾区伦巴第的一家医院供给缺乏时,草创企业Issinova为新冠患者打印了3D呼吸机瓣膜。