3D 打印在房建領(lǐng)域的應(yīng)用
[導(dǎo)讀]關(guān)于3D打印,有人用來打印小玩意,而有的人用來打印人體器官,當我們都在期盼有這么一天,3D打印技術(shù)將普及每一個家庭的時候,有人已經(jīng)想得更遠。
關(guān)于3D打印,大到可以打印服裝、家居 ,小到可以打印小玩具,生活用品等等,總之3D打印的應(yīng)用范圍幾乎沒有限制。就在3D打印技術(shù)應(yīng)用悄悄走進我們的生活,走進家家戶戶的時候,它在建筑領(lǐng)域的地位又是怎樣的呢?
Khoshnevis教授與他在南加州大學(xué)的學(xué)生設(shè)計了一種名為“contour crafting”的自動化房屋建造技術(shù),在他們的實驗室中,已成功通過全自動的方式“生產(chǎn)”出一棟1.8米高的樓房。將一間經(jīng)過電腦設(shè)計好的房子直接打印出來,除了混凝土外墻,連房屋中的電線、水管等一切都已經(jīng)就緒。這項工程已花費了十年的時間,研究如何將3D打印應(yīng)用在房屋建造上。和一般3D打印所用的熱熔膠不同,這個制造房屋整個過程中通過機械臂擠出混凝土讓房子成型,過程中另一只機械臂會加入石膏、木材、聚合材料、磚塊來優(yōu)化和鞏固整個產(chǎn)品。
最重要的是,這不是一個概念性構(gòu)思。利用contour crafting技術(shù)制造的房子有什么優(yōu)勢?簡單來說,目前他們能在20個小時內(nèi),制造出一所近300平方米的房屋。
Khoshnevis教授表示,由于成本大大降低,目前這種自動化房屋生產(chǎn)技術(shù)對于低收入家庭非常有利。
甚至將來,建造業(yè)會催生出一種房屋制造機出租業(yè)務(wù),建造一間房屋僅需要有限的人手,付出一到兩天的器材租金即可完成。得益于3D打印技術(shù)的精準性,同樣大小的房子,所需物料也大大降低。
而且因為是3D打印,房屋的定制化也成為可能。只需要找專人設(shè)計好房屋造型,而電腦將會自動完成其他工作。
目前對于3D打印應(yīng)用在房屋建筑上最大的問題,是行業(yè)性的邏輯設(shè)計問題。因為房屋的造型各異,在一次成型的工藝基礎(chǔ)上,如何設(shè)計好一個合理有效的建筑邏輯是一門學(xué)問。Khoshnevis預(yù)計如果解決好這個問題,將會減少30-40%的建筑成本。
雖然在地球上我們暫時未看到采用這種全自動建房技術(shù)的房屋,但目前Khoshnevis已獲NASA委托,負責將這種技術(shù)應(yīng)用在將來月球表面的建筑建造上。另外還有幾家國際性建筑公司也邀請他參加幾項特殊的建筑項目,只不過目前他仍需要為此保密。建筑界在未來也會面轉(zhuǎn)型。
3D打印有多牛?看看這些成品案例吧!
3D打印照相館:只需要10分鐘的3D掃描,等待幾小時,就可以得到實體人像。運用3D打印照相技術(shù),打印人偶紀念品將極為容易。
半加工品的3D打印小提琴:在國外,世界上第一臺3D打印小提琴誕生,但它事實上是一個半成品,這把小提琴的制作者亞歷克斯戴維斯用3D打印制作出主要的提琴身體部分后,他和他的團隊再鋪上報紙和膠水塑料來完成后半程的制作。
打印干細胞:干細胞又叫起源細胞,是一類具有自我復(fù)制能力的多潛能細胞,在一定條件下,它可以分化成多種功能細胞。它是一種未充分分化,尚不成熟的細胞,具有再生各種組織器官和人體的潛在功能。