可構建大型結構的混凝土3D打印技術Fossilized
日前，Bartlett建筑學院的一群碩士生將兩種現有的3D打印技術——擠出和粉末床打印——結合起來，開發出了一種3D打印混凝土的新方法。該方法能夠使用盡可能少的材料3D打印出大型、而且結構合理的建筑對象與家具。學生們將這種方法稱為Fossilized，認為它是一種更加可行的建筑3D打印解決方案。
為此這些學生還成立了一個名叫Amalgamma的團隊，其團隊成員包括研究生AlvaroLopezRodriguez、FrancescaCamilleri、NadiaDoukhi和RomanStrukov等。據稱這個團隊成立的目標就是為了“挑戰標準化的混凝土預制技術”。
據了解，該Fossilized3D打印技術包括使用一個經過編程的ABB機器人手沿著一種線性的工具路徑來擠出預先攪拌好的混凝土——這在本質上跟D-Shape或其他建筑3D打印機的工作原理差不多。這些混凝土通過一個定制的工具頭以1厘米的分辨率被泵出，逐層構建起預先設定好的3D結構。
不過，除了這種擠出的方法之外，然而，Fossilized還使用了一種粉末床3D打印的方式，將粘合劑注入到打印床上，從而將粉末狀的材料硬化成固體對象，粉末床技術可以實現更為復雜、奇特形狀的3D打印設計。
于是，隨著每個混凝土層的沉積，其第二個定制的工具頭也會在混凝土的周圍沉積一層顆粒狀或者粉末狀的支持材料。一種粘結劑也被納入這個擠出過程中，以檢測弱點和硬化顆粒支撐的特定部分，制造出一種多材料的3D打印件。
“由于這種支撐，我們由此能夠制造出一種分辨率高得多的帶大型懸挑結構的混凝土對象。”Amalgamma說：“這種支持式的擠出方法可以實現更加多樣化和更大體積的設計形式，而不是我們目前在混凝土3D打印實踐中經常看到的那種非常直立的方式。”
“最終我們的3D打印工藝將一種使用混凝土和粘結劑的雙材料噴頭與一臺工業機器人結合起來，而這兩種材料走得是同樣的路線。”開發者們稱。
不過Amalgamma承認，Fossilised混凝土3D打印技術并不是那種從頭到尾完成整個建筑結構的3D打印的理想的方法，它更可能的應用是3D打印可作為一個整體建筑塊的組裝式地板-墻壁-天花板（floor-wall-ceiling）或者組裝式的樓梯-地板-墻壁（stair-floor-wall）。雖然這些“建筑塊”還需要進行現場組裝，但是與傳統的施工方式項目，新的3D打印工藝可以節省時間和材料，并可以實現一種全新的建筑美學風格（見本文圖片）。
為說明Fossilised混凝土3D打印技術，Amalgamma制作出了3D打印的桌子和柱子（見上圖），這些作品還在去年10月的ADBartlett展會上進行了展示。該研究團隊計劃下一步在多材料方面繼續探索這種3D打印方法，最終他們希望能夠3D打印非標準的墻窗（wall-window）結構，“本質上，這是一種半透明的3D打印混凝土結構”。
(責任編輯：admin)
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