這年頭,好像什么都能3D打印 小到零件,大到汽車 天上飛的,路上跑的 甚至,嘴里吃的~ 都沒有逃過這一次新的技術革命
不可忽略的是 如今3D打印已經深入到我們生活的方方面面 衣食住行~而在這當中最為昂貴的自然就是住 那么在造房子的這個領域
3D打印發展的又怎么樣呢? 打印房子不是夢~ 早在2019年 世界首例原位3D打印雙層示范建筑就在中國亮相 整體高度7.2米
雖然長得不是那么“美麗” 但是實現了許多技術突破
一是原位打印: 即現場直接將主體打印成型,無需二次拼裝;
二是采用輪廓工藝 即打印出的墻體是為中空的,方便添加保暖填充物;
三是首次將這項技術運用到雙層建筑上 結構難度更大。
隨后的2020年12月,印度建筑公司也用3D技術打印了一座混凝土住宅樓模型,占地面積 65 平方米。在打印過程中,該公司主要使用了丹麥公司的3D建筑打印機以及內部開發的混凝土混合物。雖然該模型只是一種概念驗證。但這種住宅卻是未來的發展趨勢。
噴嘴在軌道上來回運行,由計算機控制擠壓模式,這樣就可以在需要的地方精確地鋪設一層一英寸厚的混凝土(或鋼鐵、或其他材料)。當緩慢移動的噴嘴到達其路徑(最長可達100英尺)的末端時,這一層通常已經硬化,剛好可以在第一層的頂部再鋪上一層。一層又一層,一面家庭所需的墻就被建造起來了。通過精確的沉積圖案,噴嘴還可以為窗戶、門、公用設施管道和其他設計及結構留出空間。
3D打印建筑最明顯的優點之一是速度快。建造一座500平方英尺(約46.45平方米)的單層住宅大約需要24小時的打印時間。項目負責人任表示:3D打印機在建筑房子的同時,會考慮到其結構、隔熱層、墻板、內外表面處理以及管道系統。而在一般情況下,這通常需要代表5、6個不同行業的20個人工作好幾天的時間。
然而不僅僅是節約時間:3D打印建筑也減少了浪費。
基本來說嗎,一個典型的住宅建筑工地會產生4噸左右的垃圾。由于常規樓板施工中使用的混凝土是均勻應用的,無論是否需要在特定區域進行結構支撐,它都會被浪費大約一半的量。這對環境的破壞尤為嚴重,因為水泥作為混凝土的主要成分,約占我們二氧化碳排放量的7%。相比之下,3D打印機可以非常精確地改變結構的厚度,只在真正需要的地方使用混凝土,這一過程被稱為拓撲優化。 打印出來的結構具有數字化是3D打印的另一個優點。這意味著在電腦上呈現的設計可以直接轉換成打印機的指令。這就省去了將設計轉換成圖紙的需要,進而減少不必要的錯誤和麻煩,從而節約成本、減少延誤。數字化還有一個額外的好處,那就是消除了設計創意的障礙。建筑師可以更低的成本提供訂制或半訂制設計,而無須費心培訓他人來執行計劃。
那么,3D打印房屋何時能夠全面普及呢?
與普通的 3D 打印技術相比,混凝土打印技術的難度更高。首先需要確保在打印過程中,混凝土都能夠流暢地流動,這樣才能順利進出打印機,不發生堵塞,其次,打印機中擠出的混凝土又要能夠快速硬化,變得足夠牢固,只有這樣才能承受后續層次的負荷,在滿足上述要求的基礎上,還需要實現這些層與層之間的充分粘結。
此外,3D 混凝土打印還需要克服在露天環境中(工作)的一系列挑戰,因為環境種的灰塵、濕度、水分、溫度等都是影響混凝土性能的變量,所以必須對這些影響因素進行控制。換言之,若想開發出適宜的 3D 混凝土混合物,并盡量滿足團隊使用當地可用的建筑材料的需求,開發團隊需要進行大量的現場試驗來不斷加以完善。
《科學美國人》報道稱,3D打印建筑的技術仍處于早期階段,要擴大3D打印建筑的規模,需要在技術和監管方面做更多的工作。對于前者,從業者還沒有找到一種從印刷機上加固混凝土的有效方法。在傳統建筑中,這是通過鋪設鋼筋來完成的。
目前對于3D打印建筑最大的愿景是在將來有新的混凝土配方,或是新的可擠壓材料,無須鋼筋就足夠堅固。例如,環氧樹脂就是一個潛在的候選者,它是一種聚合物,目前用于制造建筑中的黏合劑和涂料。如果沒有經驗、粗心大意的建筑商接觸到打印機,他們的建筑可能會有倒塌的危險。
雖然這項技術仍處于早期階段,但商業級3D打印建筑機可能會在未來十年從根本上改變建筑業。專家認為,它們可以將施工時間縮短一半,降低多達三分之一的成本,并提供更環保、更堅固的設計,還有更大的訂制空間。根據美國北極星市場研究公司的數據,隨著這項技術的發展,預計到2026年,全球3D打印建筑市場將從2019年的460萬美元擴大到149億美元。
未來可期
如今的印度面臨著巨大的住房短缺問題,印度政府的“全民住房計劃”承諾到2022年將建設2000萬座城市住宅和3000萬座農村住宅。3D打印技術無疑將非常適合印度大眾住宅產業建設的需求和規模,但現在似乎還為時過早。
美國加利福尼亞的一家公司已經向客戶提供了一系列3D打印的結構。他們使用專有的熱固性復合材料,可以打印整個350平方英尺的工作室,然后將其放置在打好地基的建筑工地上,并可連接到其他建筑。據稱,該公司還將在今年晚些時候推出由3D打印面板制成的更大定制房屋,這些面板將交付到建筑工地并現場組裝。
除了建筑業,3D打印機將越來越多地被應用于各行各業,從生產太陽鏡等消費品到汽車零部件等工業產品。而在教育行業中,3D建模可以用來將教育理念帶入生活,并幫助孩子們培養實用技能,如編程。在墨西哥,3D打印已經在塔巴斯科州建造了一座46平方米的房子,包括廚房、起居室、浴室和兩間臥室,將向該州一些最貧窮的家庭開放。這項技術在救災中也被證明是至關重要的。據英國《衛報》報道,2015年尼泊爾發生地震時,作為救援工作的一部分,一臺安裝在路虎上的3D打印機被用來幫助修復尼泊爾的水管。
或許用不了幾年
我們就真的能住上3D打印的房子了呢
前提是……
你買的起的話~
|