新的革命：混凝土3D打印機(jī)

Insigne

建筑3D打印是一個(gè)真正的挑戰(zhàn)，但建筑規(guī)模的3D打印結(jié)構(gòu)往往越來(lái)越可行。每年都有很多新的3D打印機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)，總是更快，更強(qiáng)大。正如我們?cè)?017年的評(píng)測(cè)中所看到的，該行業(yè)似乎專(zhuān)注于大型3D打印機(jī)，尤其是金屬3D打印。目的是3D打印更大的零件，并實(shí)現(xiàn)更大的項(xiàng)目。但塑料和金屬并不是改變3D打印行業(yè)的唯一材料。實(shí)際上，混凝土3D打印已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)，并將在未來(lái)幾年改變建筑業(yè)務(wù)。混凝土3D打印機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)很成熟，并且已經(jīng)引領(lǐng)了許多成功的實(shí)驗(yàn)。

我們將在這篇博文中看到具體3D打印機(jī)的快速歷史，以及它們?nèi)绾纬蔀樘魬?zhàn)，同時(shí)也是建筑行業(yè)的真正需求。我們還將研究過(guò)去幾年開(kāi)發(fā)的最有前途的3D打印機(jī)。

3D打印混凝土如何幫助建筑領(lǐng)域？

這不是新的，建造像房子，橋梁或任何建筑特征的混凝土結(jié)構(gòu)是耗時(shí)且昂貴的。開(kāi)發(fā)了不同的工具以獲得更便宜和更快速的過(guò)程來(lái)構(gòu)建混凝土結(jié)構(gòu)。再一次，增材制造似乎是一個(gè)很好的解決方案，因?yàn)樗梢怨?jié)省勞動(dòng)力成本并加快建設(shè)速度。

1 i4 ]2 L+ h* R機(jī)器人機(jī)器將是一個(gè)很大的幫助，因?yàn)樗梢赃B續(xù)工作。3D打印可以促進(jìn)結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)并改變建筑行業(yè)。通過(guò)3D打印，節(jié)省時(shí)間，令人印象深刻，無(wú)與倫比。如果3D打印可以幫助許多行業(yè)，如醫(yī)療，時(shí)尚和汽車(chē)行業(yè)，它也可以成為建筑的重要資產(chǎn)。幸運(yùn)的是，即使大型3D打印機(jī)仍然是一大挑戰(zhàn)，它們也越來(lái)越有趣和復(fù)雜。
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例如，通過(guò)這種制造工藝，您可以構(gòu)建抗性結(jié)構(gòu)，并避免浪費(fèi)材料。實(shí)際上，增材制造可以減少材料的浪費(fèi)，因?yàn)槟皇褂?D項(xiàng)目真正需要的精確數(shù)量。

在過(guò)去幾年中，可以3D打印的材料列表顯著增長(zhǎng)。為什么我們不能打印混凝土？


混凝土3D打印的快速歷史

早期試驗(yàn)
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( `, I2 J8 K+ `) @5 F* u, Z! |自動(dòng)化結(jié)構(gòu)的測(cè)試很早就進(jìn)行了。這證明有必要促進(jìn)建設(shè)過(guò)程。這種創(chuàng)建混凝土3D打印機(jī)的意愿誕生于1950年左右，通過(guò)測(cè)試機(jī)器人砌磚機(jī)。在20世紀(jì)60年代，還開(kāi)發(fā)了使用異氰酸酯泡沫和泵送混凝土的自動(dòng)化機(jī)器。這項(xiàng)技術(shù)目前還不夠成熟，這些實(shí)驗(yàn)并不是真正的結(jié)論。
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+ F8 H6 ]- f" Q3 @8 t在2000年代，開(kāi)發(fā)了新的建筑技術(shù)，試圖模仿混凝土。例如，D-Shape技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)，創(chuàng)造出類(lèi)似石頭的物體。這項(xiàng)技術(shù)特別有趣，ESA（歐洲航天局）正計(jì)劃用它來(lái)3D打印月球上的基地。這證明構(gòu)造3D打印可用于許多不同的應(yīng)用程序和項(xiàng)目。
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研究員Behrokh Khoshnevis也對(duì)混凝土材料進(jìn)行了3D打印。這種方法稱(chēng)為輪廓制作。該研究人員計(jì)劃快速建造房屋，以便在遭受自然災(zāi)害后幫助人們。
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2 ~$ a7 M6 r4 j8 N1 D開(kāi)發(fā)真正的混凝土3D打印機(jī)
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用于建筑領(lǐng)域的混凝土成功的3D打印項(xiàng)目是最近的。在此之前，這項(xiàng)技術(shù)還不夠成熟，并且機(jī)器不是為了在建筑規(guī)模上打印大型結(jié)構(gòu)而開(kāi)發(fā)的?，F(xiàn)在人們對(duì)大規(guī)模3D打印越來(lái)越感興趣，3D打印領(lǐng)域越來(lái)越先進(jìn)并越來(lái)越重視，這些建筑項(xiàng)目值得考慮。
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, |5 m/ z( ^7 _. u- B4 M英國(guó)的拉夫堡大學(xué)于2008年開(kāi)始探索混凝土印刷的可能性。如果3D打印不是一種新的制造方法，那么處理自動(dòng)化機(jī)器人內(nèi)部的混凝土材料就是新的。實(shí)際上，他們開(kāi)發(fā)了一種制造工藝，使用機(jī)械臂來(lái)沉積材料以獲得所需的形狀。他們正在研究現(xiàn)代建筑，玩線(xiàn)條，曲線(xiàn)和形式。以下是其中一項(xiàng)增材制造實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：



現(xiàn)在，不同的3D打印機(jī)制造商開(kāi)發(fā)了他們的混凝土打印機(jī)，以徹底改變制造過(guò)程并建造令人印象深刻的房屋。例如，Total Kustom或XtreeE是從事專(zhuān)業(yè)混凝土3D打印的制造商。我們將在本博文后面看到所有可用的3D打印機(jī)以及它們可以實(shí)現(xiàn)的功能。
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今天能夠做什么的具體3D打印機(jī)？
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& y- E% A# I5 F1 k: Z  y0 D1 y現(xiàn)在我們知道存在大規(guī)模的增材制造系統(tǒng)，有什么可以與它們完全一致？印刷結(jié)構(gòu)是否足夠強(qiáng)大？
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混凝土3D打印主要用于測(cè)試，看看如何使用這種神奇的技術(shù)。我們已經(jīng)看到它很快將成為架構(gòu)的真正資產(chǎn)。事實(shí)上，一切都是3D可打印的：混凝土墻，混凝土塊等。讓我們看看由于這些新工藝，現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)的令人印象深刻和革命性的項(xiàng)目。  


3D打印的房屋
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8 G) L% F& b3 I5 J您當(dāng)然已經(jīng)閱讀了有關(guān)整個(gè)房屋或整棟建筑的熱門(mén)故事，這要?dú)w功于3D打印。這令人印象深刻，現(xiàn)在完全有可能。例如，現(xiàn)在有一些完全印刷的房屋，僅在24小時(shí)內(nèi)建成。  
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" `3 ^% S; P# V3D打印的橋梁
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3 _' I: M% n- X9 m( U0 u混凝土3D打印機(jī)也為城市建設(shè)提供了一個(gè)很好的省時(shí)選擇。現(xiàn)在是建造人行天橋的絕佳解決方案。以下是荷蘭世界上第一座混凝土3D打印橋的圖片：



9 k2 X) }  g/ v- m" X非典型3D打印結(jié)構(gòu)
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混凝土打印機(jī)允許創(chuàng)建許多不同的結(jié)構(gòu)，建筑試驗(yàn)，如在花園中建造的這個(gè)3D打印城堡。它由Andrey Rudenko開(kāi)發(fā)。


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; l( t3 A& l+ ?$ S! B) S3D打印的建筑功能

這些打印工具也可用于構(gòu)建體系結(jié)構(gòu)功能。這些項(xiàng)目比房屋或橋梁小，但3D打印允許創(chuàng)建城市空間的任何功能，如Amalgamma開(kāi)發(fā)的這個(gè)專(zhuān)欄。

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3D打印藝術(shù)

- k2 r! E: [" W- c- e  uZHA Code使用XtreeE公司的混凝土3D打印機(jī)來(lái)制作像這個(gè)花瓶一樣的混凝土藝術(shù)品。

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它只是您對(duì)具體3D打印機(jī)的所有可能性的見(jiàn)解。它顯然正在成為城市發(fā)展的新資產(chǎn)。
, y' J4 {' o/ z* |3D打印，一種有前途的混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)
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/ O# \, E7 f8 H# q) w混凝土3D打印機(jī)的好處

* ~% q  K' K: g. Q* @2 f4 U在建筑規(guī)模上進(jìn)行打印很困難，但具體的3D打印機(jī)具有一些真正改變游戲規(guī)則的好處。以下是該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)：

3D打印機(jī)速度快，可以連續(xù)打印。我們看到一些公司現(xiàn)在能夠在24小時(shí)內(nèi)建造整棟房屋。
制造過(guò)程經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，您只需使用3D結(jié)構(gòu)所需的打印材料。此外，您沒(méi)有人工費(fèi)用。
) V+ g6 _! _, E# X# l+ {  M3D打印機(jī)允許以合理的價(jià)格在任何地方建造房屋。例如，使用3D打印為窮人創(chuàng)造房屋可能會(huì)很棒
  j! O' _% R6 A9 Q9 k( ~3D打印結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，一些建筑物抵抗龍卷風(fēng)。完全可以為您的3D房屋創(chuàng)建堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
如果您使用3D打印機(jī)，設(shè)計(jì)可能性是無(wú)窮無(wú)盡的。每個(gè)部門(mén)都是如此，建筑也不例外。您可以使用混凝土3D打印機(jī)為令人難以置信的設(shè)計(jì)賦予生命
所有這些優(yōu)點(diǎn)都是真實(shí)的，隨著技術(shù)的進(jìn)步，這些優(yōu)勢(shì)將更加豐富。
市場(chǎng)上的具體3D打印機(jī)
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要僅在一個(gè)部件中打印整個(gè)房屋，3D打印機(jī)必須比預(yù)期的建筑物大。但我們可以注意到有不同種類(lèi)的3D打印機(jī)。這里列出的大多數(shù)機(jī)器都是可以直接在現(xiàn)場(chǎng)打印的移動(dòng)3D打印機(jī)。它們由起重機(jī)制成并具有機(jī)械臂，能夠在需要的地方逐層沉積混凝土。其他一些制造商也在印刷大型混凝土零件，然后將其送到施工現(xiàn)場(chǎng)。

( W( U. @7 P" L6 G9 p" Y" V以下是高級(jí)混凝土3D打印機(jī)的一些示例。此列表并非詳盡無(wú)遺，但它將為您提供有關(guān)已存在的內(nèi)容以及最有前途的技術(shù)的深入見(jiàn)解。
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; c- H" j) {5 p2 |5 p4 |BetAbram是一家3D 家用打印機(jī)制造商。他們的意志是通過(guò)3D打印機(jī)打造更實(shí)惠的房屋。實(shí)際上，這項(xiàng)技術(shù)可能對(duì)世界上任何陷入極端貧困的地區(qū)都有所幫助。以下是BetAbram開(kāi)發(fā)的三款3D打印機(jī)：- P3型，一款專(zhuān)為業(yè)余愛(ài)好者設(shè)計(jì)的機(jī)型 - P2型，一種更先進(jìn)的3D打印機(jī)- P1型，專(zhuān)業(yè)機(jī)器，用于建造房屋。這臺(tái)機(jī)器可以3D打印18 x 9 x 2.5米的物體。





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  M: G5 z6 M% n  B/ c埃因霍溫科技大學(xué)開(kāi)發(fā)了一臺(tái)混凝土3D打印機(jī)。ROHACO公司建造了一臺(tái)3D打印機(jī)，這是一臺(tái)能夠逐層打印混凝土的非常大的機(jī)器。他們沒(méi)有建造整座建筑，但他們創(chuàng)造了令人驚嘆的精確結(jié)構(gòu)來(lái)測(cè)試這種令人印象深刻的新技術(shù)。


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Andrey Rudenko與他的公司Total Kustom合作開(kāi)發(fā)了一臺(tái)3D打印機(jī)。這臺(tái)名為Stroybot 2的機(jī)器允許3D打印混凝土城堡。Stroybot 2已用于此項(xiàng)目，但也用于菲律賓的酒店建設(shè)。最后一個(gè)結(jié)構(gòu)還有一個(gè)3D打印的按摩浴缸。一切都變得3D可打印。

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馬薩諸塞理工學(xué)院推出了一款巨大的3D打印機(jī)，可直接在現(xiàn)場(chǎng)打印建筑物。它使用起重機(jī)進(jìn)行打印。目前，這項(xiàng)技術(shù)不是很準(zhǔn)確，但它似乎很有前景，因?yàn)樗軌虼蛴〕鼍薮蟮慕Y(jié)構(gòu)。
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XtreeE是一家開(kāi)發(fā)大規(guī)模3D打印技術(shù)的公司。他們與土木工程和建筑公司合作。實(shí)際上，他們的3D打印機(jī)用于原型設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)和建筑。他們提供不同的3D打印方法。
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3D printhuset是一家3D打印機(jī)制造商。他們?cè)敢庠跉W洲創(chuàng)建3D打印建筑。目前，他們必須證明3D打印是一種可行的方法，因?yàn)闅W洲的施工規(guī)則非常嚴(yán)格。他們正在開(kāi)發(fā)定制的3D打印機(jī)，可以很好地適應(yīng)許多3D打印項(xiàng)目。
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中國(guó)公司W(wǎng)inSun裝飾設(shè)計(jì)工程全球開(kāi)發(fā)的3D打印機(jī)能夠在24小時(shí)內(nèi)打印10個(gè)房屋。這是一個(gè)非常令人印象深刻的項(xiàng)目，證明混凝土3D打印機(jī)將成為建筑行業(yè)的下一次革命。這些機(jī)器快速，功能強(qiáng)大，能夠建造一個(gè)只需5000美元建造的房屋！


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Apis Cor是一家印刷建筑公司。他們有一個(gè)高效的移動(dòng)3D打印機(jī)，可以在任何地方交付，在現(xiàn)場(chǎng)建立。它速度快，需要的能量最少。你會(huì)在下面的視頻中看到這臺(tái)機(jī)器令人印象深刻。
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6 m- I# ?' P' o; ?混凝土3D打印機(jī)的未來(lái)：還有一些挑戰(zhàn)
; G5 b; L5 d% I# {% J( H
, Q9 I2 w& ?1 h/ A事實(shí)上，具體的3D打印似乎正在走向正確的方向，而建筑3D打印的未來(lái)似乎很有希望。但這項(xiàng)技術(shù)并不容易管理。顯然還有一些挑戰(zhàn)。
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某些方面必須改進(jìn)，例如某些打印機(jī)的準(zhǔn)確性。此外，如果制造商希望它們?cè)谌魏蔚胤绞褂?，未?lái)的打印機(jī)必須是完全可移動(dòng)的。
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6 I% s3 ^7 n3 B8 Q# a' \! j  W要開(kāi)發(fā)建筑3D打印，必須修改法律和自動(dòng)化，因?yàn)槟壳盁o(wú)法在任何地方3D打印房屋。這就是為什么大多數(shù)建造房屋的3D打印項(xiàng)目都位于中國(guó)或菲律賓等地，但不是在歐洲！
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原文鏈接：https://www.sculpteo.com/blog/2018/01/03/concrete-3d-printer-the-new-challenge-of-the-construction-business/
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" K, M% i1 T; X" |機(jī)器翻譯，僅供參考。

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柳建凱

鋼筋混凝土，沒(méi)鋼筋，混凝土就啥都不是了。

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這混凝土配比得需要特別準(zhǔn)確吧，要不打一半倒塌了，不需要凝固時(shí)間嗎？

所羅門(mén)_x

材料買(mǎi)不起

韓寒11

混凝土里邊沒(méi)有鋼筋的話(huà)，很難能支撐高樓的重量的，除非粘土有新科技

遠(yuǎn)祥

國(guó)外的拓展性太強(qiáng)了！

海邊民工

橫向沒(méi)有支撐怎么打印？

lxsxcmg

沒(méi)有鋼筋做骨架，混凝土的3D打印壽命幾何？？