1、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、就地取材制造的足够“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,制造打印‘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,有人会买吗?
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,就地制造油墨,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。
2、3d打印是怎样在3天内完成一幢别墅的
一、3D打印的建筑墙体浑然一体
记者先后走进了3D打印的别墅和五层楼房看到,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,用手指敲敲墙体,可以听到空空的声音。虽然手感粗糙,但每层之间密不透风,看上去浑然一体。5层高楼房由地下一层和地面五层组成,每层的建筑面积为200平方米。记者了解到,建造一层这样的房子,打印材料要一天,5个工人只需要花三天的时间就可以建造好。
二、墙体到底是如何打印出来的呢?
“打印机”高6.6米、宽10米、长32米,底部占地面积有一个篮球场大,高度有三层楼高。打印的材料宽度只能是1.2米,但长度可以无限长。根据电脑设计图纸和方案,由电脑操控一个巨大喷口喷射出“油墨”,喷头像奶油裱花一样,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。在24小时内可打印出10幢200平方米建筑。
三、打印的“油墨”主要是建筑垃圾
打印建筑的“油墨”原料主要是建筑垃圾、工业垃圾和矿山尾矿,另外的材料主要是水泥和钢筋,还有特殊的助剂。盈创新材料(苏州)有限公司总经理郑建说。
四、建筑成本可节省50%,工期缩短50%到70
该公司董事长马义和说,3D打印建筑最大的好处是节能环保、节省材料。因为3D打印建筑不产生任何扬尘和建筑垃圾。采用3D打印技术,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。并且顾客可以私人定制家居和房子风格。
这个别墅是1100个平方,3天时间可以打完。我们把梁和柱保留,强度没有变化。这一栋地下一层,地上五层,一天一层。打出来之后中间是空腔,然后把钢筋插上去再灌注混凝土,比传统房子整体性更好。
五、售价8000万的别墅3D打印只要100多万
据了解,现场展示的1100平方米的3D打印别墅样板房,以后在上海浦东的售价是8000多万元,而打印这套别墅的成本是100多万元,目前已预订出10套。
六、售价8000万的别墅3D打印只要100多万
郑建介绍,他们3D打印的墙体强度是普通水泥的5倍,而且是中空的,更加保温。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。
中国建筑第八工程局总工程师马荣全说,作为3D打印建筑,目前还没有专门的国家标准,今后需要修订、完善。
3、工业级3D打印机在齿科是如何应用的?
业级DLP 3D打印机在齿科的应用。义齿加工所承接医院义齿制作的需求,交由专门的3D打印公司(如黑格科技),它们为义齿加工所提供所需的3D打印产品,比如,打印义齿、牙模、仿真牙龈等等相关的牙科产品。然后义齿加工所将产品提供给医院,辅助齿科医生进行诊疗。这样的流程可以将诊所、医生、技工所连成一线,为患者带来口腔诊疗的数字化初体验。
第二阶段,是桌面级智能3D打印机的应用,这个阶段是上一个阶段的升级版,实现了“即刻诊疗”的理念,同时也意味着数字化牙科进入了全新的数字化时代。
“即刻诊疗”的意思是什么?那就是当桌面级智能3D打印机投入使用后,看病的时间能大大缩短。看牙科时,医生会首先用口腔专用扫描仪,采集我们的口腔信息,上传到系统,利用3D打印机可以将部分所需的牙科辅助品打印出来,有的甚至能够控制在2小时内,效率很高。不用像以往看牙科那样要等上十天半个月了。刚刚提到的黑格科技,它是有对应的桌面级3D打印机的,可以实现口腔数字化生产,有了齿科3D打印机的加入,你看完牙就能当场戴上3D打印出来的牙科产品,省了中间等待制作的时间,也能节省来往医院的时间成本。
4、中国啥时候能有3d打印半月板啊
半月板损伤一定要到正规的骨科医院就诊,北京积水潭医院是最权威的,根据损伤程度来确诊方案,需要手术治疗的多。比如:撕裂、增厚、缺损……
5、利用3D打印技术修复磨损半月板,可能吗
按照电视新闻里广播的说法,应该是可能的。祝你中秋快乐!