混泥土3D打印機(jī)是如何工作的,？

近年來(lái),，增材制造（3D打印）在建筑行業(yè)中的作用變得越來(lái)越重要，混凝土3D打印機(jī)在建筑中逐漸得到普及。

但是,，盡管混凝土3D打印機(jī)相對(duì)于傳統(tǒng)制造方法具有多種優(yōu)勢(shì)，但目前想要使用它們還是相當(dāng)昂貴的,�,；炷���3D打印機(jī)具有更快，更便宜,，更安全,，更高效等特點(diǎn)，它不僅能產(chǎn)生最少的浪費(fèi),，而且還能大大減少人工成本,。此外，通過(guò)使用混凝土3D打印機(jī),，可以顯著提高回彈力和幾何復(fù)雜度來(lái)進(jìn)行施工,。

標(biāo)準(zhǔn)的混凝土3D打印機(jī)的工作原理與FDM 3D打印機(jī)非常相似，兩者均基于擠壓工藝,。首先使用3D建模軟件創(chuàng)建3D數(shù)字模型,，然后將模型切割并轉(zhuǎn)換為G代碼,，該代碼將引導(dǎo)打印頭,，并將泵送的物料逐層沉積在混凝土攪拌機(jī)中，直到生產(chǎn)出最終零件為止,。典型的混凝土3D打印機(jī)通常由機(jī)械臂組成,，其一端連接到打印頭，另一端連接到龍門(mén)或類似起重機(jī)的機(jī)械臂系統(tǒng),。3D打印機(jī)的構(gòu)建體積,，打印分辨率，實(shí)用性和效率將取決于系統(tǒng),、技術(shù),、制造商和預(yù)期的應(yīng)用。

混凝土3D打印具有很多優(yōu)勢(shì)

混凝土和龍門(mén)架3D打印機(jī)

術(shù)語(yǔ)“機(jī)架”在此對(duì)應(yīng)于支撐打印機(jī)的結(jié)構(gòu),。盡管這種類型的混凝土3D打印機(jī)是商業(yè)建筑項(xiàng)目的普遍選擇,，但由于其尺寸和便攜性有限以及組裝和拆卸所需的技術(shù),，因此很少用于較小的項(xiàng)目。這種類型的3D打印機(jī)通常根據(jù)由x,，y和z軸組成的笛卡爾坐標(biāo)系工作,。x軸是使打印機(jī)前后移動(dòng)的導(dǎo)軌的長(zhǎng)度，而y軸是承載打印頭和連接支柱的導(dǎo)軌的長(zhǎng)度,，這些導(dǎo)軌又由z軸定義并上下移動(dòng),。

例如，圖標(biāo)的3D打印機(jī)Vulcan II就是在這個(gè)基礎(chǔ)上工作的,。打印機(jī)的體積為260 x 850 x 260厘米,，重量約為1.7噸，打印機(jī)高約2.5米,，寬約8.5米,。該機(jī)器僅使用ICON的專利混凝土Lavacrete。像大多數(shù)大型混凝土3D打印機(jī)一樣,，Vulcan II也很昂貴,，價(jià)格不到25萬(wàn)美元。盡管有這項(xiàng)投資,，但要知道增材制造可以大大降低建筑成本,，在2019年，ICON的打印機(jī)設(shè)法在短短24小時(shí)內(nèi)就以不到4,000美元的價(jià)格建造了一座房屋,。

基于龍門(mén)架使用的系統(tǒng)

基于機(jī)械臂的機(jī)器

具有機(jī)械化或機(jī)械化臂式混凝土3D打印機(jī)由類似起重機(jī)的結(jié)構(gòu)支撐,，并且通常在6個(gè)軸上運(yùn)行。這意味著與龍門(mén)機(jī)床相比,，可以以更高的分辨率創(chuàng)建更復(fù)雜的幾何形狀和零件,。這種類型的3D打印機(jī)還具有提高便攜性和緊湊性的優(yōu)勢(shì)，因此更易于安裝和拆卸,。從歷史上看,，這些機(jī)器的制造量是有限的，但是最近的發(fā)展使機(jī)器能夠以更大的制造量進(jìn)行開(kāi)發(fā),，可以與龍門(mén)打印機(jī)媲美,。機(jī)械臂式打印機(jī)往往比龍門(mén)式打印機(jī)貴。

俄羅斯初創(chuàng)企業(yè)apis cor在2017年登上了幾家報(bào)紙的頭版頭條,，它成功地在24小時(shí)內(nèi)用機(jī)械臂3d打印機(jī)建造了一座38平方米的房子,。該項(xiàng)目在莫斯科進(jìn)行，成本僅為10,000美元,。兩年后,，該公司利用其獲專利的增材制造技術(shù)成功地在迪拜建造了世界上最大的3D打印建筑，再次成為頭條新聞,。

Apis Cor的機(jī)器有6個(gè)軸

混凝土3D打印機(jī)未來(lái)發(fā)展如何,？

目前市場(chǎng)上使用混凝土3D打印機(jī)建造建筑只局限在墻壁和地基上,；一旦機(jī)器停止工作，仍然需要大量的工作要做,。當(dāng)然,，這也不能說(shuō)3D技術(shù)沒(méi)有對(duì)工業(yè)產(chǎn)生重大影響。特別是在過(guò)去的十年里,，幾家專門(mén)從事混凝土3D打印的建筑公司應(yīng)運(yùn)而生,。丹麥COBOD公司使用其BOD2門(mén)式混凝土3D打印機(jī)建造了德國(guó)第一座3D打印住宅樓。從那時(shí)起,，它宣布了一個(gè)三層住宅樓的項(xiàng)目,，該項(xiàng)目已經(jīng)開(kāi)始建設(shè)，占地380平方米,�,；炷���3D打印機(jī)已被用于世界各地的住宅建設(shè)，包括比利時(shí),、德國(guó),、迪拜、摩洛哥和法國(guó),，在丹麥還駐有一個(gè)辦事處,。

用COBOD 3D打印機(jī)架起的房屋

混凝土3D打印技術(shù)的飛速發(fā)展帶來(lái)了數(shù)項(xiàng)令人印象深刻的創(chuàng)新。例如,，特溫特增材制造（TAM）結(jié)合了龍門(mén)和機(jī)械臂系統(tǒng),，以構(gòu)建9軸打印機(jī)，包括3D打印機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)6軸以及龍門(mén)系統(tǒng)的附加笛卡爾坐標(biāo)軸和旋轉(zhuǎn)軸,。其中,，許多進(jìn)步在諸如住房危機(jī)和自然資源保護(hù)等問(wèn)題上具有重要的全球應(yīng)用。