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3D打印技术在建筑领域的应用

发布日期:2015/6/16 11:04:51 来源:本站 | 热度:1266℃

3D打印的概念

3D打印(3DimensionalPrinting)是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术,被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术进行生产的特征是:应用计算机软件,设计出立体的数据模型,然后通过特定的成型设备(俗称“3D打印机”),用液化、粉末化、丝化的固体材料逐层“打印”出产品。3D打印作为一种通俗化名称,从成型方法方面来说属于快速成型,其实质是增材制造技术。

美国材料与试验协会将增材制造技术定义为:基于3D模型数据,采用与减材制造技术相反的逐层叠加的方式生产物品的过程,通常通过电脑控制将材料逐层叠加,较终将计算机上的三维模型变为立体实物,是大批量制造模式向个性化制造模式发展的引领技术。

3D打印不仅是一种全新的建筑方式,更可能是一种颠覆传统的建筑模式。与传统建筑技术相比,3D打印建筑的优势主要体现在以下方面:

1. 更快的打印速度,更高的建筑效率;

2. 不再需要使用模板,可以大幅节约成本;

3. 更加绿色环保,减少建筑垃圾和建筑粉尘,降低噪声污染;

4. 减少建筑工人的使用,降低工人的劳动强度;

5. 节省建筑材料的同时,内部结构还可以根据需求运用声学、力学等原理做到较优化;

6. 可以给建筑设计师更广阔的设计空间,突破现行的设计理念,设计打印出传统建筑技术无法完成的复杂形状的建筑。

当然作为一项新兴技术,人们对3D打印在建筑领域的应用还有一些疑虑,比如打印材料的性能。作为打印建筑“油墨”的建筑材料,其抗压强度、抗折强度、耐久性等综合性能还需要进一步验证。另外,目前3D打印建筑主要是一些建筑模型和一次性低层建筑,而如何打印高层建筑仍然是个难题。

作为一种新兴的技术类型,可以预见在今后很长一段时间内3D打印仍然将被人们广泛关注。由于看好3D打印技术所表现出来的广阔的应用前景,许多纷纷出台本国的3D打印发展规划,布局3D打印产业。3D打印技术在建筑领域的应用研究刚刚开始,还存在许多亟待解决的问题,比如适合3D打印的建筑材料的研究,是仍然使用混凝土还是开发其他种类的建筑材料,如果使用混凝土,混凝土的工作性能、耐久性能则需要进行专门的设计和评估。从目前的研究来看,3D打印也许会首先在建筑构件和一些装饰性建筑方面取得新的进展。3D打印建筑还有很长的路要走,但是毋庸置疑的是,3D打印建筑一定会成为未来世界的新标杆。

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