主页

可大规模定制的自由形态:3D打印面临的技术挑战

在浏览 ArchDaily 上的3D打印标签时,我们可以发现3D打印技术在过去一段时间取得了难以置信的发展。早年我们只是将3D打印这个概念视为属于未来的一种遥远可能,或者认为其只适用于小尺度物件,但是近年来我们已经看到了越来越复杂的空间被打印出来,甚至出现了完全3D打印的建筑。最近,研究人员正在尝试用混凝土或其他建筑材料进行3D打印试验,在这个过程中人们却发现寻找到一个可供广泛使用的高效3D打印技术是困难的。Huizenprinters 公司3D打印的展亭是一个很好的例子。

该项目始于2018年,其最初选用混凝土来测试3D打印的发展程度。根据该团队的说法,他们当时对3D打印技术知之甚少;同时混合材料只能堆积到30厘米,否则会面临倒塌的风险。该项目的参与方有建筑公司 Heilijgers BV, 混凝土提供商 Van der Kamp BV, 创新专家团队 Blueways 和创意创新社区 De WAR。除此以外,Jelle Feringa 和 Summum Engineering 也参与了该项目,为其提供结构设计、参数化建模和工程设计

可大规模定制的自由形态:3D打印面临的技术挑战 - 9 的图像 18
Courtesy of De Huizenprinters consortium
可大规模定制的自由形态:3D打印面临的技术挑战 - 8 的图像 18
Courtesy of De Huizenprinters consortium

新的生产方式需要新的思考方式。

因为该项目的出发点是探索,所以其相关资料都将被公开发布,为的是进一步推动相关领域的发展。该团队决定通过一些知识交流活动,并设立一个用于发布研究资料的网站来分享他们的研究成果。De WAR 公司的 Harmen Zijp 表示:“信息共享对于加速创新至关重要,可以说,发明不过是将已有的想法以新颖的方式结合起来。还有什么信息获取平台比一个开放社区更好呢?对于该项目,我们在 Creative Commons 4.0 原则下进行分享和共享。”

可大规模定制的自由形态:3D打印面临的技术挑战 - 3 的图像 18
Courtesy of De Huizenprinters consortium

和任何原型生成的过程一样,该项目的进行过程中会出现一些初期没有预料到的问题,需要团队在整个过程中持续进行解决和优化。例如,棚内的温度波动和3D打印物件大小的限制带来了意想不到的创新。正如项目文件中所描述的那样:

可大规模定制的自由形态:3D打印面临的技术挑战 - 11 的图像 18
Courtesy of De Huizenprinters consortium

“项目开始之后紧接而来的是数年的技术发展和不断更新的设计和制造策略。软件和器械的不断迭代带来了一种能高效加速混凝土硬化的工艺。通过在打印头添加加速剂,混凝土在几分钟内就可以凝固,从而使得打印复杂的形体成为可能。“

“整个项目过程中最具挑战性的是打印屋顶。理论上而言,将整个结构分为八个部分分别打印即是突破口,但在实际操作的过程中,这却造成了极其复杂的形体。长而薄的形体增加了屋顶收缩开裂的风险,这一问题通过混合设计、使用固化剂和打印完成后的覆盖操作得到了解决。双曲面的造型存在潜在的弯曲可能,于是肋结构被引入到屋顶中来。某一部件从一端到另一端有非常大的高度差(80%),由此产生的倾斜使运输成为挑战。此外,这样的形式意味着需要一种非平面的打印策略,并且需要打印头具有不同的倾斜方向。简而言之,解决一个主要问题会带来很多挑战,值得庆祝的是它们都得到了系统地解决。“

可大规模定制的自由形态:3D打印面临的技术挑战 - 12 的图像 18
Courtesy of De Huizenprinters consortium

3D打印的混凝土结构不需要模具,于是3D打印从很大程度上减少了材料的使用。另一方面,3D打印的部件只能承受压力,所以不需要在其中加入钢材。除了潜在的低成本和低碳足迹之外,这使得3D打印混凝土部件更易回收。预计在不久的将来,3D打印材料将会包括回收的混凝土材料。

可大规模定制的自由形态:3D打印面临的技术挑战 - 14 的图像 18
Courtesy of De Huizenprinters consortium

历经四年建成的这个展亭是整个研究过程的体现,它没有使用任何的框架结构或钢筋。虽然规模不大,但是它展示了知识的传播和技术的发展能如何在建筑行业的未来发挥作用。该项目的成果之一是创立了一家专注于3D打印技术的公司——Vertico BV。“3D打印的潜力是它在任何行业中都能带来可大规模定制的自由形态。我们还处于实现这一潜力的初始阶段,这促使我们不断改进我们的技术。” ——Volker Ruitinga,Vertico BV创始人

查看我们精心策划的专业人士社区,为您的下一个项目找到合适的合作者。如果您的公司在我们发布的任何项目中被引用过--我们邀请您在此验证并编辑您的ArchDaily资料。ArchDaily一如既往地欢迎读者的贡献;如果你希望提交一篇文章或项目,请联系我们

 

翻译:龚天舒

图片库

查看全部显示较少
关于这位作者
引用: Souza, Eduardo. "可大规模定制的自由形态:3D打印面临的技术挑战" 06 6月 2022. ArchDaily. (Trans. Shao, July ) Accesed . <https://www.archdaily.cn/cn/981810/ke-da-gui-mo-ding-zhi-de-zi-you-xing-tai-3dda-yin-mian-lin-de-ji-zhu-tiao-zhan>

您已开始关注第一个帐户了!

你知道吗?

您现在将根据您所关注的内容收到更新!个性化您的 stream 并开始关注您最喜欢的作者,办公室和用户.