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1 # CAD設計一點通
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2 # 弘瑞3D印表機
就2019年的3D打印發展狀況來說,目前還不能做到顛覆某某行業的說法,3D印表機作為一種新型生產型裝置來說,只能在人們研發製造階段進行輔助性製造,目的是減少研發和生產週期,同時減少廢料的產生從而符合環保要求。傳統建築行業屬於基建類行業,需要大量的人力物力時間去建造一棟高樓。目前有3D列印的房屋,但基本也只能作為非長期住宿要求而設計的,也就是說,缺少了鋼筋的加入,3D列印混凝土房屋在抗震抗洪等方面還是一個未知數。
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3 # 工保網
3D列印技術,是上世紀80年代開始興起的一種高新制造技術,其以數字模型為基礎,運用計算機自動控制技術, 透過逐層列印方式構造三維實體,具有數字化、智慧化、機械自動化等特點,而且相較於傳統的減材製造,3D列印又稱為增材製造。
事實上,3D列印技術在國內已有三十多年的發展歷程,期間經歷了多個不同的發展階段:
1、上世紀80年代,3D列印技術首次誕生,引起大眾關注;
2、上世紀90年代,3D列印技術在研發應用方面獲得初步發展;
3、本世紀初,由於3D列印技術在多方面的市場應用潛力,吸引大量投資、創業者湧入,市場上甚至出現一股3D列印技術熱潮,但終究受限於技術研發與行業應用程度,市場遇冷後熱潮漸退;
而目前,3D列印正在經歷技術上的實質增長期,即不斷的技術積累、技術突破與技術應用。這種實質增長最直觀的表現,即是3D列印技術近年來更頻繁的應用於如醫學、製造、建造等行業領域,技術研發與市場應用真正開始融合。
但需要注意的是,實質增長期並非最終的技術成熟期,個案技術示範成果不代表技術具備廣泛應用性條件。如此次中建二局打造的“原位3D列印雙層示範建築”,僅是中建股份技術中心和中建二局華南公司聯合立項課題《建築 3D列印技術研究與應用示範》的展示工程,距離3D列印技術真正廣泛應用於建築施工領域,我們還有很長的路要走。
1、3D列印建築技術的主要優勢作為一項高新制造技術,3D列印建築技術相較傳統建造技術工藝,在資源與成本消耗、建築施工效率、人力節省、資源環保等方面有著明顯技術優勢:
1、機械化程度高,施工速度快,降低成本。如此次中建二局應用3D列印技術建造的雙層示範建築,淨耗時不到60小時,高機械化3D列印技術能夠有效減少建設時長,縮短工期,減少成本。
2、無模板施工, 資源消耗少。相較於傳統施工工藝,3D列印建築無需模板施工,且一次成型,一方面減少資源消耗,一方面避免因返工和因尺寸差別而導致的資源浪費。
3、勞動強度低, 節省人工。3D列印建築的機械化程度很高,相繼常規建築施工可以減少一半的人工消耗。
4、施工過程安全、清潔。目前,3D列印建築採用的材料為新型混凝土材料,減少了常規施工中出現的揚塵、施工噪音汙染。
5、設計自由, 精確建造。3D列印技術的特點之一即是高機械化精確操作,這為建築師的設計工作提供了更大的空間與更好的條件,藉助CAD軟體,透過3D列印,實現各種複雜、創意設計。
2、理性認知3D列印建築的瓶頸難點上述技術優勢的實現,其前提條件是擁有相對成熟的技術配套措施。如由於3D列印建築一次成型,無需模板施工,不會因返工和尺寸差別導致資源浪費,那麼這客觀上就要求3D列印裝置具備較高的技術精度;再如節省人工一項,相對於常規施工,3D列印的確降低了對施工人數的要求,但對施工人員的技術能力卻有著更高要求。
除此之外,目前3D列印技術在建築領域的應用瓶頸,主要在於材料與裝置兩大方面。
材料問題
“材料問題”可謂是影響3D列印技術在建築市場應用中的關鍵性問題。同常規建築施工一樣,3D列印建築的列印材料也主要為混凝土,但不同的是,3D列印建築所用混凝土材料有著更專業複雜的材料要求。
1、可擠出性:材料能夠在輸送系統中順利流動,並能從噴嘴中連續均勻地擠出。
2、可建造性:材料能夠形成自支援,即材料可自由堆積成型,有足夠的強度去支撐上一層材料,在列印過程中,如果材料的承載力不足則會發生較大的塑性變形,甚至發生塑性坍塌。
3、粘結性與強度性:列印的材料層間要具有足夠粘結力,同時,列印材料本身要能夠達到較高的強度,特別是早期強度。
這些特點要求,決定了3D列印建築需要一種全新的混凝土材料,這在客觀上需要經歷一個“技術研發-技術應用-技術突破-成本降低”的週期過程。就目前而言,市面上的各種3D列印材料明顯成本過高,且在安全質量強度方面還有待進一步提高。
裝置問題
3D列印建築技術中,裝置因素也是影響其具體市場應用的重要因素。這裡主要指列印裝置的尺寸、精度、受環境影響程度等。在此次雙層列印建築的具體列印過程中,不難發現3D列印裝置的尺寸與具體建築規模是密切相關的。
未來3D列印技術廣泛應用建築施工領域,所面對的建築規模必然不會只侷限於幾米或幾十米,這對3D列印裝置本身是一個巨大的挑戰。如,3D列印裝置如何適應更大體量的建造要求?裝置尺寸變大,列印精度是否會受影響?裝置儀器佔地面積變大,受天氣、環境因素影響,如何保證正常列印施工?
綜上,就目前而言,在進一步解決相應的材料、裝置、技術難題前,3D列印技術在建築施工領域的應用只能停留在部分輕量級的技術試驗,一如此次中建二局的雙層列印展示辦公樓。當然,上述觀點絕非否認3D列印建築技術在環保、施工技術、建築業發展等方面具有的重要價值與意義(這也是國家在2018年將其列入國家戰略發展技術的主要原因),以及目前中國取得的重要技術成果。僅希望相應行業與技術人員,能夠理性看待國內3D列印建築技術發展。
回覆列表
瀉藥
不可否認,3D列印技術的成熟對很多相關行業都會有影響,或者很多人會以為3D列印一般都是小物品,但是當代3D列印已經不侷限於此,3D列印建築是的的確確存在的。
簡單來理解就是用大型三維機械替代3D印表機,把特製“混凝土”當作3D列印材料,建築也就能看成日常列印的小物品了。
3D列印建築已經有比較多成功的例子,相比一些傳統建築來說,它更加堅固耐用、保護環境、高效、節能,不僅解放人力,還能大大降低建造成本。而最主要的列印材料也是重中之重,科技的發展,材料會越來越符合各種效能。
創新性很高,但是一下子對傳統建築行業造成衝擊似乎過分了,目前的技術還不允許大量製造。
材料:玻璃纖維不利回收,而且會影響人的呼吸系統,傳統的鋼筋混凝土中的鋼筋是可以回收的。
指標:各種效能指標要嚴格稽核驗證
所以,衝擊肯定是會衝擊的,但是力度暫時不大,這條路還有很長...