3D打印建筑技术-3d打印建筑设备

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OFweek3D打印网讯：随着各国政府的大力支持，3D打印技术迅速在全球升温，我国也在《国家增材制造发展推进计划》以及《中国制造2025》中多次强调大力推进3D打印产业发展。近期，3D打印建筑在国内外掀起不小波澜，引起了众多专家、投行以及媒体的关注。接下来OFweek3D打印网编辑将带您一览全球范围内3D打印建筑项目或技术。

1、世界首座3D打印别墅亮相中国

2015年初，在苏州举行的“盈创3D打印新绿色建筑全球发布会”上，公司为我们展示了一套3D打印的别墅，以及一幢五层楼的楼房。

这些3D打印建筑并非钢筋水泥浇筑，而是以高标号水泥与玻璃纤维作“油墨”，依靠自主研发的打印机设备连续线性挤出打印成建筑。业内人士介绍，材料主要是通过回收城市固体垃圾，再经过检测辐射、高温锻造等深化处理，最后根据电脑设计图纸和方案，在现场层层叠加“喷绘”而成。据报道，打印这些建筑的打印机高6.6米、宽10米、长32米，底面占地面积相当于一个篮球场。

2、卓达集团3小时建别墅

随着科技水平的发展，现在就连房屋建筑都实现了智能化。3小时建别墅也许在几十年前是人类的一个梦想，但现在随着科学技术的发展，这一梦想如今真的在国内成为了现实。

西安日前有一套由3D模块新材料搭建的别墅现身，建造方在三个小时完成了别墅的搭建。从时间上来看，3个小时的搭建时间不到半天，据建造方介绍，这座三个小时建成的精装别墅，只要摆上家具就能拎包入住。

当很多人堆3D打印技术还不甚熟悉时，据相关资料查证，3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。 3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。

所以在这么看来，现在如果利用3D打印，大型的别墅也可以轻松在半天不到的时间内构建完成，西安3小时建别墅事情真实发生后，前往现场的记者了解到，现场除了一台起重机，还有独立的客厅、卧室、厨房、卫生间等模块，工人们陆续将这些建筑模块吊起来，拼接安装。不到3个小时，一栋2层别墅落成。

3、迪拜将建造全球首座“3D打印”办公楼

阿联酋迪拜近日宣布将打造世界首座3D打印办公楼。该建筑将为单层建筑，占地约2000平方英尺（约185平方米），它由高达20英尺（约6米）的3D打印机层层打出，再经后期组装最终成型。其中的家具和大部分结构也都是由3D打印机制造。迪拜表示3D打印技术将会大大减少建筑成本，未来迪拜的天际线将会迎来更快地发展。

阿拉伯内阁事务部部长穆罕默德 格伽维（Mohamed Al Gergawi）表示，该技术将减少50%至70%的建造时间，同时减少50%至80%的劳动力成本。他在声明中说：“3D技术将会成为建筑和设计的主要创造力，这个建筑就是很好的证明。” 迪拜方面在描述这座办公楼时声明，该建筑运用了世界上最先进的打印技术，并且是第一个可以投入使用的办公楼。这是七国联盟携手运用尖端技术打造的新型建筑，这使迪拜成为世界科技创新中心。

4、世界上首个全尺寸3D打印房屋

最近，来自荷兰阿姆斯特丹的建筑师们已经开始通过3D打印技术制造出世界上首个全尺寸3D打印房屋了。DUS公司的建筑师们专门通过一台大约3.5米高的超大号3D打印机来生产塑料材质建筑部件，最后完成的搭建成一栋由13间房间组成的荷兰风情运河小屋Canal House。

据悉，这个项目在2014年年初开始实施，具有非常超前的艺术性和概念性。而根据来自《卫报》的报道，项目开始3周之后，就已经打印好了一面高3米的墙角。另外，建筑的内部框架也已经打印完毕，并且预留出了电线和水管的空间，预计整幢房屋搭建完毕共计需要三年的时间。

这桩完全通过3D打印技术制造的房屋，对现代建筑领域的技术起到了很大的提升作用。根据来自DUS建筑公司的设计师Hedwig Heinsman表示，通过这台名叫KamerMaker的超大型3D打印机来打印建材，可以准确合理的预估出损耗，并且大幅降低运输成本。

另外，打印用的塑料也是通过环保可回收材质制作，他们同时也试验了透明塑料和木质纤维混合物。随着技术的进步，DUS公司会在今后的3年里不间断的测试强度。为了结构的坚固性，目前的建筑中填充了轻量的水泥，这会使得房屋的回收变得困难。Heinsman说，这是一场实验，其目的也是促进人们在这方面的交流。

目前已有2000多人访问了这个工地，包括建筑承包商和学习建筑的学生。“这只是一个开始，可能性是无穷无尽的，从本地的贫民区和受灾区的临时建筑，到可以个别定制、用大理石粉打印的高级旅馆房间。”

另外，房屋部分独立部件还可以根据需求重新搭配，房屋主人可以按照自己的喜好和用户重新设计然后再找承包商进行施工。另外非常有趣的是，如果需要搬家，整幢房屋都可以被拆解后直接运走。目前在这桩3D打印房屋进行过程中已经在工作日对外开放参观。

 

5、美国初创公司采用新结构3D打印房屋

普拉特.柏一德，Branch Technology公司的CEO，一直致力于借助3D打印技术改变未来房屋的建造方式和结构。他曾在建筑学领域有着超过15年的从业经历，当然也知道在建筑学上的新点子如何从零开始。

这家初创公司Branch Technology从美国田纳西州孵化器中诞生，专注于开发开放式的3D打印结构，以便为房子、商业建筑等这一类房屋提供必要的支撑结构。

普拉特创办公司的想法，来自一个深夜一场漫长的商务会议，当时他正拿着3Doodler 3D打印笔把玩儿他画了一个三维的矩阵，这也成为后来他萌生3D打印房屋构造的想法、创办公司的引信。

“一些东西轻如鸿毛，却撑起了千斤的重量”，普拉特说。在创立公司一年半以后，普拉特重新调整了业务方向——使用一个多轴的3D打印机械臂，在不需要支撑结构的前提下打印一种碳纤维和ABS混合的材料。他把这种打印方式，叫做“细胞构造法”。这种3D打印的矩阵结构能够支撑住指数级的重量，更为令人震惊的是它的建造成本同时也减少了一半。

迄今为止，普拉特已经在种子轮融资中获得了百万美金的投资，目前他也在寻求增加150万美金的融资额，用于将这一建造方法推向市场。Branch Technology将启动一项奖金为1万美金的设计竞赛，鼓励参赛者采用他们的细胞构造法来设计和3D打印一间房屋。

6、南特大学开发3D打印机能30分钟打印一栋小屋

法国南特大学的一群研究人员正在致力于解决这类问题，毫不意外，他们选择3D打印技术作为研发的方向。在来自Capacites公司的一群工程师的帮助下，他们开发出了一款名为INNOPrint3D的打印机。这台机器能够3D打印出长宽高最大为3米的大型对象。

研究人员们开发INNOPrint3D的终极目标是为招受灾害袭击的地区制造紧急住房。事实上，它可以3D打印出有3×3×3米体量的建筑物，包括所有的墙壁甚至屋顶。这些结构完全3D打印而成，防水而且隔热。尤其是整个过程只需短短20-30分钟即可完成，这是一个令人难以置信的打印速度。

“我们可以想象，当灾难发生时，这些3D打印机及打印原料将与救灾人员一起被运送到现场。”南特大学MO2P/Robotics团队的BenoitFerret解释说，“在那里，根据期望的尺寸，只需20至30分钟我们就能打造出一个紧急的房屋，能够使用几个月，直到更为永久的建筑物建造完成。”

但这还不是全部。该研究小组正在进一步改进这台机器，扩展其功能，使其能够打印出像研究人员期望的那样大小的建筑结构。据了解，他们目前正在迭代的下一个版本，将能够3D打印出7米高，而在X、Y轴方向上无限长度的建筑结构，这样就能够在几个小时之内，在现场打印出房屋或者土木建筑。

7、Lund大学教授开发可移动混凝土3D打印机

瑞典Lund大学教授Olaf Diegel在去年九月份的时候策划了一场全3D打印乐器的音乐会，除了乐器之外，这位教授还涉足于3D打印的其它应用领域，近日，他就与自己的同事和学生组成了一个团队，开发出了一台可移动的混凝土3D打印机，并用它3D打印出了一把椅子作为概念验证。

据Olaf Diegel教授在网站上称，这个项目的缘起来自于他与赫尔辛堡市住房管理部门的一次谈话，他们有兴趣与隆德大学合作开发一个可打印房屋的3D打印机用于展示，由于缺少经费，目前只有一台备用的ABB机器人臂可用。于是他们决定先做一个尺寸较小的概念验证系统，打印一些街头上的家具，如长椅，或者一些公共艺术作品等。

很快，研发团队将这一概念发展为一个可以动的轮式3D打印机，理想状态下，它可以进入指定位置、锁定、3D打印对象，然后再移动到下一个位置。他们把工作分成了两个子项目，由两个小组来完成，其中一个小组负责3D打印机的框架设计、软件和机器人编程；而另一个小组则负责设计和打造混凝土打印头。

经过不懈努力，他们最终设计出这台3D打印机的框架，这台打印机使用了铝质材料，并且集成了一个可去除的底部装置，使得机器在移动过程中更加牢固和安全。而那个使用混凝土材料的挤出打印头是基于Diegel教授较早的设计（最初是用于挤出颗粒形式的聚合物的）。为了降低成本，Henrik决定使用100毫米孔镗削螺旋钻来向打印头输送混凝土。

在软件方面，这款移动式混凝土3D打印机主要依靠MATLAB，不过需要将其打印头路径转换为RAPID代码，这是控制ABB机器人所必需的机器指令。对于保障打印质量并且获得混凝土良好的机械性能十分重要。

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