2020年3月27日星期五

3D打印在建築行業挑戰, 亦是機遇


  3D打印在建築行業還處在探索階段,可以預逆向工程見,要實現這樣技術的普及還有不少的挑戰要克服。
  3D打印建築是否堅固耐用恐怕是人們最關注的問題。 建築物和3D打印技術都要求材料具有3D列印特別屬性,例如,水泥是常用的3D打印建築材料,因為它可以以液體的形式存在,並且非常堅固。然而事情都有兩面性,水泥材料良好的抗壓縮性能讓抗拉伸能力較弱成為這種材料的弱點。在普通建築物的水泥板中通常是添加鋼筋來增強其抗拉伸性能。
  挑戰及機遇,為此,國際建築行正通過各種不同方式來探索解決的辦法。例如,在3D打印水泥材料中添加纖維來增強材料的抗拉伸能力。有的建築師和工程師還通過在3D打印水泥材料的同時打印出水泥中的鋼筋嘗試解決這個問題。通過建立數學產品設計公司模型,分析打印層、速度、方向怎樣影響建築物的最終強度,有助於結構工程師調整思路,讓建築物的設計更加適應3D打印的建造方式……
  除了之外,使用3D打印出建築用的磚頭骨架,並將植物大麻和石灰石粉材料填充到骨架中。在設計磚頭骨架和房屋時,房中的管線已被預留好,然後再使用這些磚頭來建造房子。比起完全使用鋼筋混凝土來建造房子,這種獨特的方式將水泥樣品模型的用量大CNC模型幅下降,減少水泥生產過程中消耗的能源,從而減少全球7%-8%的碳排放。經過力學優化的磚頭骨架設計以及特殊的填充材料,將避免以往建築材料中灰漿鏈接失效的可能,讓磚頭和石頭一樣堅固,大大延長建築物的壽命。
  無論是通過改進3D打印的建築材料,還是優化3D打印建築物的設計,最終目的都是為了通過3D打印技術建造出節省材料、造型豐富而獨特,並且足夠堅固耐用,讓人們可以安心居住和使用的建築物。

  或許,下一步通過3D打印技術不但可以制造出廉價、美觀並且足夠堅固,能夠抵抗地震、台風等自然災害的房子呢。

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