混凝土3D打印的多学科方法

3D打印的自主创新依托于三件事：机器设备，材料和设计构思。3D打印可以制造出很多“不可能的形状。

“每种技术都有自己的材料”，由于每种材料的特性不同，因此无法使用相同的材料。即使是今天我们探讨的混凝土，但粉末床所用的混凝土与挤出所用的混凝土也不相同。

3D混凝土是一项不断发展的技术，如果没有工业机械，自动化和控制，就数字建筑而言，“将无法实现我们要实现的目标”，但是计算机辅助设计构思/建筑信息建模是最重要的部分。在2003年至2005年之间拉夫堡大学的研究人员就构建了3D混凝土印刷龙门系统的原型。

2008年，拉夫堡用机械臂技术取代了其龙门系统，该技术提供了更大的灵活性，并于2015年建造了第一批使用混合组件（即3D打印和预制件的组合）建造的房屋原型。迪拜宣布准备建造世界上第一座3D打印的办公楼，将来办公室于2016年启用并开业。现在，这项技术在阿联酋，俄罗斯，荷兰和中国不断发展。

相信3D打印可能会在未来5-10年或更早的时间内达到生产力的高原，一旦业界克服了问题，完成3D印刷房屋，并开始着眼于建筑领域中，那么混凝土3D打印的更多实际用途将会越来越多。

但是目前还面临几个挑战，比如如何优化自动化过程，监控和控制，费用，以及最终的材料和环境因素，因为仍然有必要担心施工速度和产品质量会受到湿度，风和温度等问题要素的干扰。

我国也正在致力于计算因素，而欧洲则侧重于机器人技术，商业化，流变学，添加剂和挤出，而阿联酋则致力于混合物设计，层结合，可泵送性和本地资源。

我们需要优化混料设计和印刷工艺，以最大程度地减少裂纹和缺陷，并解决如何降低成本，使系统适应多层建筑，实现质量控制和保证的自动化，并集成了非结构性功能，例如电线和管道。

现如今增材制造不再仅用以原型制造，而是一种历经生产制造检验的技术，就像机器人不再局限于工厂而是转移到建筑工地一样。例如风力涡轮机模具，BMX自行车车架，船的螺旋桨，混凝土护栏和混凝土工作台。

混凝土3D打印目前主要用以三个建筑领域。

第一个是土木工程和建筑。例如迪拜的一个项目，其中涉及高大的路柱，带有历经精心设计的楼梯以及马德里的人行天桥，是采用3D打印设计的八段式安装，然后将其作为预制件安装起来。

第二个是城市空间，包括人造珊瑚礁，花槽和迪拜抛光表面的长凳，还有一个公交车站，这些都可以依赖3D打印制造出“自由形状”。

第三个是历史和文化遗产保护。比如我国的3D打印石窟。

混凝土3D打印，不仅可以享受增材制造的典型优势（例如更快的速度，可持续性和更低的成本），还可以利用其创建复杂几何形状的能力，从而无法实现混凝土结构现在可以实现使用常规制造方法进行建造。

阅读到结尾的小伙伴，希望今天有关3D打印的知识可以带给你新的认知。 要是想了解更多的3D打印知识，欢迎持续关注白令三维哦~