本文作者:鋼結構設計

3D打印是什么原理(3d打印建筑的基本原理是)

鋼結構設計 2周前 ( 11-25 18:10 ) 5437 搶沙發(fā)
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3D打印是什么原理

3D打印機其運作原理和傳統(tǒng)打印機工作原理基本相同,也是用噴頭一點點“磨”出來的。只不過3D打印它的噴的不是墨水,而是液體或粉末等“打印材料”,利用光固化和紙層疊等技術的快速成型裝置。通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。

3D打印建筑房屋有哪些優(yōu)勢

3D打印房子早已不是稀罕事,而且已經有交付使用的了。比如上海張江高新青浦園區(qū)內的3D打印辦公用房。

3D打印房子既然有了,也實際應用了,那么它離我們有多遠呢?引用萬科董事長王石接受采訪的回答,3D打印建筑這項新技術的實驗室研究成果可能在3年后才能進行實踐,而要推廣到一線,則可能需要十年以上的時間。王石是2014年接受的采訪,而如今2017年,對于3D打印建筑實驗室的研究成果還沒有顯著的進步。3D打印房子在短時間內將無法實現大范圍的民用。

正如美國南加州大學工業(yè)與系統(tǒng)工程系的比洛克·霍什內維斯教授說的,建筑3D打印技術還存在一些技術障礙,但到2050年3D打印房子將不再是一個稀罕事。3D打印房子離我們有多遠?只有時間才能給我們答案了。

雖然3D打印房子離我們有點遠,但是3D打印可能意味著建筑業(yè)的革命。它有哪些優(yōu)勢和劣勢呢?

3D打印建筑優(yōu)勢主要是在環(huán)保方面,同時成本也更低。據“3D打印狂人”馬義介紹,3D打印房子最大亮點就是把建筑垃圾再利用,同時讓新建建筑不會產出新的建筑垃圾。“今后建筑工地不會再是一片狼藉,城市空氣質量也會得到改善?!迸c傳統(tǒng)建筑行業(yè)相比,3D打印的建筑不但建材質量可靠,還可節(jié)約建筑材料30%-60%、縮短工期50%-70%、減少人工50%-80%……據他測算,打印至少能使建筑成本降低50%以上,讓更多人住得起房子。

3D打印建筑是利用工業(yè)機器人逐層重復鋪設材料層構建自由形式的建筑結構的新興技術,這種工藝原理叫做增材制造,通過逐層累積最終形成一個成品。其構成和傳統(tǒng)打印機基本一樣,都是由控制組件、機械組件、打印頭、耗材和介質等架構組成的。根據電腦上設計的完整的三維模型數據,通過一個運行程序將材料分層打印輸出并逐層疊加,最終將計算機上的三維模型變?yōu)榻ㄖ嵨?。一個房子或者一群房子,即使每幢建筑形態(tài)各異,都可以通過一個運行程序來自動構建。

與傳統(tǒng)施工工藝相比,3D建筑打印技術的優(yōu)勢主要有:

1.施工速度至少要快10倍,且建筑類型、復雜性等因素不會增加建設成本;

2.由于全程由電腦程序操控,直接基于CAD設計等的施工建造只產生5~10mm的誤差,該技術允許的精度和設計自由性在過去聞所未聞,建筑師和工人間的問題將不再阻礙建筑師所要表達的設計想法;

3.不需要模板,定制型強,可塑性好,可打印出任何細節(jié)特點與復雜曲面、管道等;

4.可以使消費者根據自己的需求量身定制產品;

5.無需人工干預意味著建筑行業(yè)傷亡事故風險的大幅減少,大量節(jié)省人員勞工,且用于建筑施工的安全措施費降低;

6.可以就地取材,極大節(jié)省建造的運輸成本;

7.由于是整體結構成形,建筑抗震性能大大增強;

8.可以適應惡劣環(huán)境,如在高原、雪山、沙漠、海洋、甚至地外星球等人為施工條件極其惡劣的環(huán)境下進行施工建造;

9.可以運用于古文物保護中,精準恢復古建筑的殘損、遺失部分;

10.可以降低建筑粉塵污染,減少霧霾,保護環(huán)境實現綠色環(huán)保。

而3D打印建筑的劣勢就是其技術并不完善,比如現在的3D打印建筑機器都比較大,器越大越難制造,更重要的是機器越大,打印精度和打印速度就會越差。所以現階段的單一打印主要是解決3d打印房屋的一些基本問題:材料,控制,精度等。

還有一種是建筑3D打印模塊化,在工廠里每塊打印好,最后一起現場組裝。好處是解決了房子尺寸的限制,缺點是現場的組裝工作又涉及到勞動密集型,提高了成本。

3D打印如今也只能打印簡單的,比較小的建筑,而如今的建筑都往摩天大樓化發(fā)展,3D打印摩天大樓現在來說技術上還不可行。因此,3D打印建筑未來可能只能作為輔助性的建筑,而不可能完全取代現在的建筑技術。

不管怎么說,3D打印建筑的價值都是巨大的,它體現了綠色環(huán)保、節(jié)約能源、以及人文情懷,用一句話來總結就是,吃進去的是城市的垃圾和沙漠,吐出來的是美麗的房子。3D打印房子未來將會發(fā)展的怎么樣,我們拭目以待吧。

(以上引用自網絡)

3D打印采用的是什么原理

3D打印機工作步驟是這樣的:使用CAD軟件來創(chuàng)建物品,如果你有現成的模型也可以,比如動物模型、人物、實際過程(6張)或者微縮建筑等等。然后通過SD卡或者USB優(yōu)盤把它拷貝到3D打印機中,進行打印設置后,打印機就可以把它們打印出來,其工作結構分解圖如下。??3D打印機的工作原理和傳統(tǒng)打印機基本一樣,都是由控制組件、機械組件、打印頭、耗材和介質等架構組成的,打印原理是一樣的。3D打印機主要是在打印前在電腦上設計了一個完整的三維立體模型,然后再進行打印輸出。3D打印與激光成型技術一樣,采用了分層加工、疊加成型來完成3D實體打印。????每一層的打印過程分為兩步,首先在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水,膠水液滴本身很小,且不易擴散。然后是噴灑一層均勻的粉末,粉末遇到膠水會迅速固化黏結,而沒有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)。這樣在一層膠水一層粉末的交替下,實體模型將會被“打印”成型,打印完畢后只要掃除松散的粉末即可“刨”出模型,而剩余粉末還可循環(huán)利用。

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3D打印技術是什么原理

3D打印并非是新鮮的技術,這個思想起源于19世紀末的美國,并在20世紀80年代得以發(fā)展和推廣。中國物聯(lián)網校企聯(lián)盟把它稱作“上上個世紀的思想,上個世紀的技術,這個世紀的市場”。三維打印通常是采用數字技術材料打印機來實現。這種打印機的產量以及銷量在二十一世紀以來就已經得到了極大的增長,其價格也正逐年下降。  使用打印機就像打印一封信:[1]輕點電腦屏幕上的“打印”按鈕,一份數字文件便被傳送到一臺噴墨打印機上,它將一層墨水噴到紙的表面以形成一副二維圖像。而在3D打印時,軟件通過電腦輔助設計技術(CAD)完成一系列數字切片,并將這些切片的信息傳送到3D打印機上,后者會將連續(xù)的薄型層面堆疊起來,直到一個固態(tài)物體成型。3D打印機與傳統(tǒng)打印機最大的區(qū)別在于它使用的“墨水”是實實在在的原材料?! 《询B薄層的形式有多種多樣。有些3D打印機使用“噴墨”的。例如,一家名為Objet的以色列3D打印機公司使用打印機噴頭將一層極薄的液態(tài)塑料物質噴涂在鑄模托盤上,此涂層然后被置于紫外線下進行處理。之后鑄模托盤下降極小的距離,以供下一層堆疊上來。另外一家總部位于美國明尼阿波利斯市的公司Stratasys使用一種叫做“熔積成型”的技術,整個流程是在噴頭內熔化塑料,然后通過沉積塑料纖維的才形成薄層?! ∵€有一些系統(tǒng)使用粉末微粒作為打印介質。粉末微粒被噴撒在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層,然后由噴出的液態(tài)粘合劑進行固化。它也可以使用一種叫做“激光燒結”的技術熔鑄成指定形狀。這也正是德國EOS公司在其疊加工藝制造機上使用的技術。而瑞士的Arcam公司則是利用真空中的電子流熔化粉末微粒。以上提到的這些僅僅是許多成型中的一部分。3d打印機和打印物(19張)當遇到包含孔洞及懸臂這樣的復雜結構時,介質中就需要加入凝膠劑或其他物質以提供支撐或用來占據空間。這部分粉末不會被熔鑄,最后只需用水或氣流沖洗掉支撐物便可形成孔隙。如今可用于打印的介質種類多樣,從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質。有些打印機還能結合不同介質,令打印出來的物體一頭堅硬而另一頭柔軟。

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3d打印房子冷嗎

不會冷的。

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