陳玉才 王愛(ài)云

廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院 廣東廣州 510540

3D打印技術(shù)作為一種新型的技術(shù)，在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并受到社會(huì)各界的認(rèn)可與青睞。尤其在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用，備受建筑界廣泛的關(guān)注。3D打印技術(shù)作為新型的科技，憑借其優(yōu)勢(shì)促進(jìn)了各行各業(yè)的發(fā)展。本文主要研究3D打印技術(shù)在建筑工程建設(shè)當(dāng)中的應(yīng)用，主要從技術(shù)原理、以及其具體的實(shí)踐應(yīng)用方面論述3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

1 3D打印技術(shù)概述

1.1 技術(shù)介紹

3D打印技術(shù)最先源于美國(guó)，并在20世紀(jì)80年代后期，基于科技的推動(dòng)下，3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的突破，得到了飛躍式的發(fā)展。然而3D打印技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，主要依靠數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)。在實(shí)際的工業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，3D打印技術(shù)通常情況下主要為設(shè)計(jì)工作提供各種模型。而3D打印技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于它涉及到的范圍相對(duì)較為廣泛。例如，工業(yè)領(lǐng)域、航空領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、國(guó)防領(lǐng)域等等，3D打印技術(shù)的問(wèn)世，在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域得到了普遍的應(yīng)用，與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)，并為各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展提供了重要的保障。

1.2 技術(shù)原理

在日常生活及工作當(dāng)中，人們常用到的打印機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電腦設(shè)計(jì)的二維物品進(jìn)行打印。而3D打印技術(shù)與普通打印機(jī)在工作原理上相比較而言，3D打印技術(shù)與其最大的區(qū)別在于打印材料，其他沒(méi)有任何明顯性的差異。例如，普通打印機(jī)通常所使用的材料為墨水與A4紙，而3D打印技術(shù)所使用的材料相對(duì)較為廣泛，例如，塑料、陶瓷、金屬等真實(shí)存在的原材料。當(dāng)3D打印機(jī)與電腦實(shí)現(xiàn)連接后，通過(guò)電腦對(duì)材料進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)虛擬圖成為真實(shí)物體[1]。

2 3D打印技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)踐研究

2.1 制作建筑模型

3D打印技術(shù)憑借其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域得到了顯著性的應(yīng)用，并為各領(lǐng)域的發(fā)展發(fā)揮其重要的作用。3D打印技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用，極有可能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的設(shè)計(jì)方式。目前，隨著人們對(duì)建筑工程要求的提升，為了滿足人們的實(shí)際要求，建筑工程企業(yè)通常會(huì)采用較為復(fù)雜的設(shè)計(jì)模式，但是這種設(shè)計(jì)模式必然會(huì)涉及到建筑模型。而我國(guó)傳統(tǒng)的模型制作技術(shù)，從根本上無(wú)法滿足當(dāng)前設(shè)計(jì)工作的需要。而3D打印技術(shù)作為一種全新技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用，成功的解決了傳統(tǒng)制作模型技術(shù)存在的不足。3D打印建筑模型的出現(xiàn)，為建筑工程設(shè)計(jì)工作帶來(lái)了福音。設(shè)計(jì)人員只需要將建筑的相關(guān)參數(shù)，輸入到電腦當(dāng)中，在最短的時(shí)間內(nèi)便可實(shí)現(xiàn)實(shí)體模型，這在一定程度上提高了設(shè)計(jì)效率。

2.2 打印實(shí)體建筑

美國(guó)LGM公司在石膏粉上噴射定量的黏結(jié)劑，通過(guò)此方式為客戶提供模型制作，例如，建筑結(jié)構(gòu)模型、建筑地形模型都是利用此方式而實(shí)現(xiàn)。而英國(guó)則在3D打印技術(shù)分析的基礎(chǔ)上，利用水泥、金屬等物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)實(shí)體建筑的打印。例如，在打印材料相對(duì)較為復(fù)雜的墻體時(shí)，利用3D打印技術(shù)便可以輕松實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，而且在此過(guò)程當(dāng)中，不需要花費(fèi)大量的時(shí)間，一次成型不需要額外進(jìn)行加工處理。與此同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)門(mén)窗的留孔等操作[2]。而我國(guó)于14年8月建筑領(lǐng)域才實(shí)現(xiàn)3D打印建筑的使用，并且在諸多的廢棄建筑當(dāng)中，主要通過(guò)對(duì)當(dāng)前廢棄的材料作為打印材料，并在電腦上輸入相關(guān)的參數(shù)，結(jié)合施工圖紙進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)墻體的打印。

2.3 3D打印技術(shù)的應(yīng)用

3D打印技術(shù)通過(guò)以水泥為材料，利用3D打印機(jī)逐層疊加，實(shí)現(xiàn)建筑墻體的3D打印。而建筑屋面、地面等打印材料，主要來(lái)源于建筑垃圾所制成特殊混凝土。當(dāng)前這種特殊混凝土無(wú)論在強(qiáng)度，還是在使用壽命方面，都要遠(yuǎn)超出于一般混凝土。此外，經(jīng)過(guò)3D打印技術(shù)打印而成的空心墻結(jié)構(gòu)，在一定程度上減輕了構(gòu)件的重量。與此同時(shí)，建筑工程企業(yè)可以根據(jù)氣候條件，填充其他建筑材料，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保溫的目的。當(dāng)前的這種打印建筑模式，能夠有效的為使用人員提供多元化的選擇方式，進(jìn)一步提升了工作效率。3D打印技術(shù)在日常生活當(dāng)中應(yīng)用范圍極廣，例如、橋梁建筑、房屋建筑、道路建筑等，均可利用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)其建筑。例如，建筑工程企業(yè)在建造大型的商場(chǎng)時(shí)，結(jié)合建筑工程的實(shí)際需要，合理選擇3D打印機(jī)與打印材料。做好相關(guān)打印準(zhǔn)備工作，利用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑框架。然后，建筑工程企業(yè)要結(jié)合實(shí)際的功能需要，對(duì)建筑物進(jìn)行相應(yīng)的裝飾裝修，以最短的時(shí)間內(nèi)完成工程建設(shè)，將商場(chǎng)投入實(shí)際使用。3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)建筑相比較而言，3D打印技術(shù)更具備節(jié)能減排的功效，提高了能源的利用率，降低了建筑企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)成本，有助于建筑企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益的最大化[3]。此外，3D打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保的施工理念。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，3D打印技術(shù)作為一種全新的技術(shù)，在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了顯著性的成效。尤其，3D打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，不但有助于提高建筑建成的整體效率，而且還極大的提升了能源的利用率，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。在一定程度上縮短了建筑工程的周期，為建筑物提前投入使用提供了重要的保障。因此，建筑工程企業(yè)在實(shí)際的工程建設(shè)當(dāng)中，要給予3D打印技術(shù)高度的重視，并將3D打印技術(shù)應(yīng)用到企業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，充分發(fā)揮3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而全面推進(jìn)建筑工程企業(yè)的發(fā)展。