TU Dresden研究出用于建筑3D打印技術(shù)ConPrint3D的新混凝土材料

dy1993   2017-03-21 09:19:12

未來,3D打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域發(fā)揮的作用是眾所周知的,打印派去年報道了一個特別令人興奮的新技術(shù):ConPrint3D。這項技術(shù)允許大規(guī)模3D打印混凝土項目,并在2016年德國Bauma展覽會上獲得創(chuàng)新獎?,F(xiàn)在,該技術(shù)已經(jīng)越來越接近在一個建設(shè)項目中得到充分實施,因為TU Dresden的可行性研究確定了使用混凝土的最佳材料成分,以及其他重要因素。

混凝土是世界上最廣泛使用的建筑材料之一,這是因為其具備高強度和其他重要的材料性能。目前在現(xiàn)場需要模板和腳手架以使混凝土保持所需的形狀。這些通常由昂貴的原材料制成,如塑料和木材。但是其也可能難以回收,并且用于維持這些結(jié)構(gòu)的人員成本是另一個主要問題。ConPrint3D被設(shè)計為在沒有這些成本的情況下建造建筑的方式,其可以大大減少建筑廢料。該技術(shù)由TU Dresden的研究人員開發(fā),允許使用3D打印方法逐層構(gòu)建混凝土結(jié)構(gòu)。這種增材制造工藝完全否定了對任何模板或支撐支架的需求,為建筑行業(yè)提供了一種更加高效和具有成本效益的混凝土解決方案。

現(xiàn)在TU Dresden正在采取措施來實現(xiàn)ConPrint3D的潛力。這項可行性研究旨在揭示3D打印開發(fā)的最好的混凝土類型,并研究什么樣的打印頭是最好擠出混凝土。看來存在用作機器人打印頭引導(dǎo)系統(tǒng)的一部分的現(xiàn)有自動化機械的潛力,并且這是在未來幾個月將更詳細地研究的另一個領(lǐng)域。最后,該研究試圖闡明法律和經(jīng)濟框架,指出將實施ConPrint3D的理想條件,以及建筑數(shù)據(jù)處理的最佳方式。

當這個想法最初被提出時,由Viktor Mechtcherine教授和Gunther Kunze教授領(lǐng)導(dǎo)的TU Dresden團隊舉例說,建造一個平均規(guī)模的單戶住宅。傳統(tǒng)的建筑方法需要6天的建造時間,3個建筑工人參與了該項目。ConPrint3D可能允許同一所房子在10小時內(nèi)進行3D打印,機器人需要遵循預(yù)先建立的3D設(shè)計說明。陳本節(jié)省30%,這將在大型建設(shè)項目中產(chǎn)生巨大的差異。

ConPrint3D最重要的方面是在3D打印過程中選擇正確類型的混凝土組合物。各種重要因素由TU Dresden建筑材料研究所的科學(xué)家確定。理想的可3D打印混凝土需要快速凝固,具有良好的可泵送性,長期保持一致性和高觸變性。成功地生產(chǎn)出滿足所有這些標準的混凝土,以及生產(chǎn)具有常規(guī)混凝土的穩(wěn)定性和抗拉強度的結(jié)構(gòu)。該研究的下一步將是科3D打印的具有粗粒度的混凝土。

顯然,在考慮巨大的范圍因素,以及具體的增材制造的有限實踐知識,這意味著ConPrint3D仍處于概念階段。然而,初步可行性研究的結(jié)果是有希望的,并且削減成本以及擴大設(shè)計可能性的潛力表明3D打印混凝土建筑物可以比我們認為更快地的時間內(nèi)成為現(xiàn)實。

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