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3D打印机在建筑上有哪些应用?

更新:2023年02月16日 08:27 好一点

好一点小编带来了3D打印机在建筑上有哪些应用?,希望能对大家有所帮助,一起来看看吧!
3D打印机在建筑上有哪些应用?

3D打印机在建筑上有哪些应用?

3D打印在建筑领域的应用目前可分为两方面:一是在建筑设计阶段,主要是*建筑模型;二是在工程施工阶段,主要是利用3D打印建造技术建造足尺建筑。与传统的建筑行业相比,3D打印建筑的材料会简单的多,其打印过程也非常简单。采用3D打印机技术,可节约建筑材料30%到60%,工期缩短50%到70%。建筑成本可至少节省50%以上,并且顾客可以根据个人喜好去私人定制家居和房子风格。大型的专业展会会有模型供参观,可以去2020年8月11日至13日的广州国际3D打印展览会看看。

如何使用3D打印建筑房屋?

1、利用AutoCad把这个建筑设计出来,采用粉碎后的建筑垃圾作为骨料进行打印。

2、打印主体。主体打印主要涉及到添加钢筋、门窗横梁等,用到控制程序中暂停功能。挤浆口直径30mm,采用简单支撑。

3、这些墙体可以是中空的,并且具有内部结构,里面还可以扎钢筋灌水泥,属于非承重空心墙。

非承重空心墙的功能使用:

①可填加隔热材料使墙体冬暖夏凉;

②可填加隔音材料能可使墙体具有更好的隔音效果;

③下钢筋灌砂浆密实,使墙体具有更强的抗剪强度,至于垂直走线、埋管道等等,均可复合使用。

4、房顶使用打印机打印外围轮廓,布筋,然后灌浆。3D打印控制系统是自主开发,所以功能项很丰富,会根据需要,随时暂停,以满足布筋等需要。当中途临时有事,也可以终止打印,然后再次打印时,太空灰3D打印系统会很精确的定位上次打印的位置,精确到点,而不是层。

5、整体打印完成。使用6方混凝土3人3天打印完成

来源于3d打印建筑房屋过程分享

3D打印建筑房屋的可行性有多大?

就一个专业工程人事的角度来看,房屋建筑工程采用3D技术也许是可行的。不过在下面这些主要的工作中,还是排不上用场。 一个房建项目,首先最根本的还是地基基础,这类起着主要承重功能的结构还是需要稳稳的先做好,3D技术在这部分是起不来什么作用的。挖坑打桩去吧。
在做高大工程方面,一般平时做工程的时候,都是搭模板、绑钢筋、预应力、安装各种构件和浇混凝土,但是3D打印技术是直接浇筑,一层一层的喷墨,按照设计好的程序和功能,准确可靠的一步一步进行。不过钢筋的绑扎恐怕还是需要人工来进行,模板这步倒是可以省去。所以说没有钢筋,不能进行高大工程的施工,不然稳定性和强度都很难保证。

3D打印建筑房屋和钢结构建筑有何区别?

对比之下,3D打印建筑房屋的墙体浑然一体,房子的墙体看上去跟用水泥建造出来的一样,呈现出年轮蛋糕般的螺纹结构,虽然手感粗糙,但每层之间密不透风,看上去浑然一体。与传统的建造技术相比,3D打印建筑房屋更数字化、智能化、机械自动化程度高,在缩短工期的同时能更环保。
华商陆海实现了以“钢筋加大颗粒重骨料混凝土”为原材料,能在建筑施工现场实现整体打印的新建筑方式。

3D打印建筑的技术简介

美国南加州大学工业与系统工程教授比洛克·霍什内维斯一直在研究一种新工艺。这种新工艺使打印技术在不到20小时的时间内建造一幢面积2500平方英尺的建筑。该项目获得美国宇航局和美国军方的支持和资助。霍什内维斯相信他的项目可以帮助全大约10亿世界急需改善住房条件的人提供足够住房。他把该工艺称为“轮廊工艺”,并且很希望在将来某天看到成为现实。
“轮廊工艺“的概念在设计上很简单,但是实施起来相当复杂。该工艺由一个巨型的三维挤出机械构成。它的操作很像我们见到的打印机操作原理,不过有一个明显不同的地方:它挤出是混凝土。
在“轮廊工艺”系统的挤压头上使用齿轮传动装置来为房屋创建基础和墙壁。它的原理跟使用泥造砖极戎相似,建成的建筑能够抵挡地震和其他自然灾害。霍什内维斯称使用该工艺不仅造价便宜、快速建造,而且对环境友好,建设造价和材料大幅度降低。
随着3D打印技术的完善,越来越多的物品都可以由3D打印完成。截至2013年1月,这些3D打印而成的产品都是小件物体。不过,3D打印的潜力远不止可以生产DIY的家居物品这么简单。实际上,这项技术甚至可以彻底颠覆传统的建筑行业。2013年1月,一位荷兰的建筑师就表示他要用3D打印技术建造一栋建筑。
24小时打印10间房
据《北京青年报》21日称,此次打印出的房子不大,最高不过两层,面积也就十来个平方,墙体呈现出年轮蛋糕的结构,由一层层水泥材料堆叠而成,每层大约2厘米高。
与众不同的墙体,其实是用一种特殊的“油墨”,根据电脑设计图纸和方案,在现场层层叠加“喷绘”而成。至于打印过程中的玄机,这项技术的发明者,上海盈创装饰集团的董事长马义和说,这是他们眼下的最高机密。不过从拍摄的打印现场视频片段可以看到,一只巨大喷头像奶油裱花一样源源不断喷出灰色油墨,油墨呈“Z”字形排列,层层叠加,很快便砌起了一面高墙。
之后,墙与墙之间还可像搭积木一样垒起来,再用钢筋水泥进行二次“打印”灌注,连成一体。马义和介绍,整个打印过程,只需要一张图纸、一台电脑、就地取材*的足够“油墨”,就可以在24小时内打印出10幢200平方米建筑。
打印机底面积堪比篮球场
打印一张A4纸的打印机,体积已经不小,要打印一幢房子,该要一台多大的打印机?上海盈创装饰集团称,高6.6米、宽10米、长32米的打印机,底面占地面积足有一个篮球场那么大,高度足有三层楼高。且打印机长度还可以延伸,完全拉开足有150米长。马义和前几年对它完成了设计研发,然后全球定制零部件,最终在苏州工厂组装而成。这次现身青浦的3D打印房屋,就是在苏州打印好后搬运到上海的。
“用3D打印机来造房,是世界各国建筑师的梦想。此前,俄罗斯曾发布一幢3D打印建筑,但他们的原理是打印一个个像乐高积木一样的配件,然后通过组装做成建筑的墙体;荷兰打印了一个景观房建筑叫莫比乌斯环,是通过用沙子和黏合剂的方式打印若干个模块进行组装,最终,也没有打印出完整的房子。而有了这台打印机,就可以就地取材,*打印‘油墨’,打出整栋房子。”马义和称。
“油墨”取材于建筑垃圾
在大多数人概念中,油墨肯定是液体的,“水”怎么造房子,能住人吗?马义和表示,“油墨”是一种经过特殊玻璃纤维强化处理的混凝土材料,其强度和使用年限大大高于钢筋混凝土。“空心墙体不但大大减轻了建筑本身重量,还可以随意填充保温材料,并可任意设计墙体结构,一次性解决墙体的承重结构问题,因此无论是桥梁、简易工房、剧院,还是宾馆和居民住宅,其建筑体的强度和牢度都符合且高于国家建筑行业标准。”而“油墨”挤出后会很快凝固,保证打印机能连续打印。
马义和说,“如果是整栋25层的住宅楼,只要打好地基,仅十天半月即可完成整栋楼的建筑框架。之后安装好门窗,排好各类电线管道,再由打印机打印出整体的复合地板和家具,业主一个多月就可拎包入住” ;“现在,你看中了外滩的哪栋建筑,或者喜欢全球哪套品牌家具,只要用照相机拍下来,将设计图纸输入电脑,很快就可拷贝不走样地打印出来。”
3D打印优势:环保且成本低
打印建筑牢度怎样,能用多少年?如果在将来推出3D打印住宅,有人会*吗?
面对这些疑问,马义和回答说,在他眼里,3D打印不仅是一种全新的建筑方式,更是一种颠覆传统的建筑模式。它更加坚固耐用、保护环境、高效、节能,不仅解放人力,还能大大降低建造成本。据他介绍,3D打印最大亮点就是把建筑垃圾再利用,同时让新建建筑不会产出新的建筑垃圾。“今后建筑工地不会再是一片狼藉,城市空气质量也会得到改善。”
与传统建筑行业相比,3D打印的建筑不但建材质量可靠,还可节约建筑材料30%-60%、缩短工期50%-70%、减少人工50%-80%……据他测算,打印至少能使建筑成本降低50%以上,让更多人住得起房子。不过,新型“油墨”打印的建筑,其刚度、强度和耐久性等综合性能还待进一步验证。
建筑专家质疑原材料
创新值得肯定,但3D打印住宅还有很长的路要走。
因青浦打印建筑的亮相,这一周来马义和成为建筑业内的关注热点。而他的下一步计划,将在全国寻找合作方,在全国间隔300公里范围内建100家梦工厂,今后就地取材,就地*油墨,就地打印。不过,对于如此大手笔的规划,似乎也有人表示了担忧。有专家表示,虽然在理论上运转良好,但当规模变大后,可能会突然失效。在很长的时间里,3D打印房屋可能只会用在一些临时建筑上。
同济大学建筑系教授来增祥同样表示,3D打印在建筑新材料开拓和建筑工艺上的创新探索值得称赞,不过3D打印房屋要真正普及,恐怕还需斟酌。比如该3D打印“油墨”的构成主要是高标号水泥和玻璃纤维。而据他所知,某些国家禁止建筑物大量使用玻璃纤维,因为玻璃纤维会影响人体呼吸系统。高强度水泥未来的回收也有困难,目前我国高层住宅普遍使用的是钢筋混凝土或全钢结构,其中钢铁可以回收,因此传统建筑材料在未来的一段时期内依旧有很大优势。此外,建筑不光有外在的形态,特别是人居住宅,更需要对内部结构、综合强度、刚度、防火性、使用年限等多方面进行综合考量。来增祥认为“油墨”的承载力强度、耐久性等各项指标是否符合标准,还有待专家和有关部门的权威检测和认证。

3d打印建筑到底是怎么做到的

3D建筑打印房子并不是直接打印出整体,而是打印出零件后在进行组装。
3D打印房屋是2013年2月英国伦敦Softkill Design建筑设计工作室首次建立的一个概念,3D打印房屋需要用尼龙搭扣或者像钮扣一样的扣合件起到固定作用,同时借助传统建造技术。
这一设计概念是2012年10月在3D打印展上提出的,它并非采用固体墙壁建造,而是在骨骼基础上建造纤维尼龙结构。它被命名为“打印房屋2.0”,采用相同的极简抽象派工艺,使用足够的塑料来保证结构的完整性。这种3D打印房屋概念将是房屋建造的革命性改变,甚至能够最终解决英国住房危机。
这种3D打印房屋概念将是房屋建造的革命性改变,甚至能够最终解决英国住房危机。Softkill Design建筑设计工作室成员吉尔斯-雷特辛说:“这将花费三个星期的时间将所有组件*出来,在做好准备工作的前提下,组3D打印房屋的零部件装它们需要一天时间。”
建造3D打印房屋的成本并未公布,但雷特辛表示,伴随着3D打印行业的快速发展,将逐步节约*成本,这意味着不久的将来*经济型3D打印房屋。

3D打印建筑材料介绍,3D打印将给建筑行业带来的革命

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。那么,用3D打印技术打印的房子是什么样的?实际上,随着技术的成熟,3D打印可能已经成为建筑业的革命性技术。3D打印建筑最大的好处是节能环保、节省材料,接下来小编就为大家整理了一些3D打印建筑材料的相关信息。


一、3D打印建筑材料


3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式,并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。


二、3D打印原理技术


日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品,而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料,打印机与电脑连接后,通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人、打印玩具车,打印各种模型,甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理,因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。



  三、3D打印过程

  1、三维设计

英国工程师“打印”出无人飞机三维打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器,其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。



  2、切片处理

打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而*出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

打印机打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米来计算的。一般的厚度为100微米,即0.1毫米,也有部分打印机如ObjetConnex 系列还有三维 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。用传统方法*出一个模型通常需要数小时到数天,根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时,当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。

传统的*技术如注塑法可以以较低的成本大量*聚合物产品,而三维打印技术则可以以更快,更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组*模型的需要。



3、完成打印

三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够(在弯曲的表面可能会比较粗糙,像图像上的锯齿一样),要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法:先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体,再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物,比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西(如可溶的东西)作为支撑物。

以上就是好一点整理的3D打印机在建筑上有哪些应用?相关内容,想要了解更多信息,敬请查阅好一点。

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