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迪拜首座3D打印辦公室帶你了解什么是3D打印技術?

2016-07-12 15:30
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迪拜首座3D打印辦公室

此前,3D打印機主要用于在工業場合利用塑料材料制作3D物體,但很少被用于建筑物。

迪拜市政府表示,這處新的建筑物使用了特殊的水泥材料,英國和中國已完成了可靠性測試。這處建筑物原型只有一層樓,內部空間約為250平方米,使用了尺寸約為6x36x12米的打印機去制造。

阿聯酋內閣事務部長默罕默德·阿爾·格加維(MohamedAl Gergawi)表示:“這是全球首座3D打印建筑物。這不僅僅是一棟建筑物,還有著功能完備的辦公室和設備。我們認為這只是開始,世界將開始改變。”

這一弧形的辦公室建設時間為17天,成本約為14萬美元,將成為項目幕后公司迪拜未來基金會的臨時辦公室。這一辦公室位于迪拜市中心,靠近迪拜國際金融中心。格加維表示,研究估計,這項技術可以將建筑時間減少50%至70%,并將人工成本降低50%至80%。迪拜的目標是到2030年用3D打印技術建造25%的建筑物。

什么是3D打???

3D打印(3DP)即快速成型技術的一種,它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型,后逐漸用于一些產品的直接制造,已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。

1天時間3D打印出一座別墅

用3D打印技術打印的房子是什么樣的?質量安全有沒有保證?近日,數幢使用3D打印技術建造的建筑亮相蘇州工業園區。這批建筑包括一棟面積約1100平方米的別墅、一棟5層居民樓和一棟簡易展廳等,建筑的墻體由大型3D打印機噴繪而成,而使用的"油墨"則是由少量鋼筋、水泥和建筑垃圾制成。據介紹,3D打印建筑最大的好處是節能環保、節省材料。

墻體到底是如何打印出來的呢?

"打印機"高6.6米、寬10米、長32米,底部占地面積有一個籃球場大,高度有三層樓高。打印的材料寬度只能是1.2米,但長度可以無限長。根據電腦設計圖紙和方案,由電腦操控一個巨大噴口噴射出"油墨",噴頭像奶油裱花一樣,油墨呈"Z"字形排列,層層疊加,很快便砌起了一面高墻。之后,墻與墻之間還可像搭積木一樣壘起來,再用鋼筋水泥進行二次"打印"灌注,連成一體。在24小時內可打印出10幢200平方米建筑。

如今,這場革命也蔓延到了建筑業。記者聽說,亞廈股份的參股子公司盈創科技最近在蘇州“打印”了一幢六層的高樓。而且,打印一層樓的時間僅需1天,然后再花5天時間將它們組裝完畢,人就可以裝修入住。聽起來蠻酷的呢。

以前走過建筑工地,看到工人們加班加點披星戴月地施工,只為早點完工,房開發商好快速回籠資金。3D打印技術出現了,傳統建筑業與科技的邊界悄然間融合,新一場對房地產開發的“顛覆”已經在醞釀之中。

3D打印技術

3D打印技術

3D打印建筑怎么來的?

所謂3D打印,就是運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料,通過多層打印方式,來構造零部件。簡單來說,就是打印機先像普通打印一樣在一個平面上將塑料、金屬等粉末狀材料打印出一層,然后再把這些可黏合的打印層一層一層地粘起來,通過累積,最后形成一個三維物體。

從1986年美國加州一家紫外線產品制造公司的工程師查克·赫爾研制出第一臺3D打印機開始,3D打印技術走過了—條不算漫長的發展之路。但是到了2012年,意大利建筑打印機發明人恩里克·迪尼才真正給建筑業帶來了一場巨大的震動,這個用“3D打印房子的人”想要以此顛覆建筑業。

當國外的3D打印建筑夢想家們在構思、實驗、動工的時候,中國也有3D打印建筑的先驅開始耕耘。去年3月底,盈創科技宣布,成為全球第一家實現真正建筑3D 打印的高科技企業,今年1月,盈創再次打印出了全球最高3D打印建筑“6層樓居住房”,和全球首個帶內裝、外裝一體化3D打印的“1100平米精裝別 墅”。連房子都居然可以打印了,這聽上去匪夷所思,但是打印出來的房子卻又真真正正擺在我們面前?!肮I4.0”時代,以智能制造為主導的第四次工業革命不但改變了建筑業,也許很快就要顛覆房地產行業了。

3D打印建筑技術的出現,建筑材料、成本、時間、工人需求量等建筑業的基本元素都將重新構建,建筑業作為房地產行業的重要一環,這種重構自然將影響深遠。

打印房子最大的好處是什么?

建筑成本可節省50%,房子和家居可以私人定制

該公司董事長馬義和說,3D打印建筑最大的好處是節能環保、節省材料。因為3D打印建筑不產生任何揚塵和建筑垃圾。采用3D打印技術,可節約建筑材料30%到60%,工期縮短50%到70%。建筑成本可至少節省50%以上。并且顧客可以私人定制家居和房子風格。

打印的房子貴嗎?售價8000萬的別墅3D打印只要100多萬

據了解,現場展示的1100平方米的3D打印別墅樣板房,以后在上海浦東的售價是8000多萬元,而打印這套別墅的成本是100多萬元,目前已預訂出10套。"一套房子一天就能打印完。"馬義和說。

打印的房子安全嗎?綜合性能待驗證國家沒有關于3D打印建筑的標準

鄭建介紹,他們3D打印的墻體強度是普通水泥的5倍,而且是中空的,更加保溫。不過,新型"油墨"打印的建筑,其剛度、強度和耐久性等綜合性能還待進一步驗證??偣こ處燅R榮全說,作為3D打印建筑,目前還沒有專門的國家標準,今后需要修訂、完善。

3D打印技術

3D打印技術

打印的房子可以住人嗎?

據報道,3D打印出來的建筑物,墻體外面有一層墻磚,里面是像面條一樣的水泥混合物橫向層層壘起來的螺紋墻體,每根“面條”都緊密結合,看上去渾然一體。從保暖效果考慮,整個墻體留有一定空間,并沒有填充滿,摸上去有點像毛坯房的水泥墻體,粗糙卻很堅實,但沒有我們常見的毛坯房里的水泥粉渣。

盈創總經理鄭建介紹說,3D打印機打印出房屋構件,然后再把墻體拼裝起來。他說,打印建筑的3D打印機,原理和一般的打印機是一樣的,同樣要根據電腦設計的 圖紙和方案來打,只不過打房子的這個打印機有一個巨大的噴口,會噴射出“油墨”,呈“Z”字形排列,“油墨”擠出后很快就凝固了,保證了打印機能連續打 印,最后用鋼筋水泥進行二次“打印”灌注。

3D打印建筑機器用的“油墨”原料是什么呢?主要是建筑垃圾、工業垃圾和礦山尾礦等,還包括水泥和鋼筋,以及一些特殊的助劑。除了房屋的鋼筋結構以外,其他都可以打印出來。

而且,盈創還把沙子也拿來作為“油墨”。據說,他們已經和一家公司有了戰略合作,打算兩年內在我國沙漠地區以及京津冀地區,就地取沙,“打印”房子,順便把沙漠化也治理了,還沒有揚塵和建筑垃圾,減少建筑中的材料損耗和工藝損耗,讓建筑能耗大幅度降低。

原材料看起來還挺堅固的,但是“打印”出來的房子到底能不能住人?恐怕好多人都會擔心。盈創方面也明白,3D打印建筑這樣一種試驗性的技術,國家還沒有出臺相關的質量標準,所以眼下,3D打印建筑的安全性、抗震性等性能好不好,還真沒辦法下一個定論。


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