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3d打印建筑前景如何(3d打印建筑的好處)

晉城加固設計公司 2周前 ( 11-23 13:18 ) 6149 搶沙發(fā)
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3D打印建筑有發(fā)展前景嗎?

3D打印技術,是上世紀80年代開始興起的一種高新制造技術,其以數(shù)字模型為基礎,運用計算機自動控制技術, 通過逐層打印方式構造三維實體,具有數(shù)字化、智能化、機械自動化等特點,而且相較于傳統(tǒng)的減材制造,3D打印又稱為增材制造。

事實上,3D打印技術在國內(nèi)已有三十多年的發(fā)展歷程,期間經(jīng)歷了多個不同的發(fā)展階段:

1、上世紀80年代,3D打印技術首次誕生,引起大眾關注;

2、上世紀90年代,3D打印技術在研發(fā)應用方面獲得初步發(fā)展;

3、本世紀初,由于3D打印技術在多方面的市場應用潛力,吸引大量投資、創(chuàng)業(yè)者涌入,市場上甚至出現(xiàn)一股3D打印技術熱潮,但終究受限于技術研發(fā)與行業(yè)應用程度,市場遇冷后熱潮漸退;

而目前,3D打印正在經(jīng)歷技術上的實質增長期,即不斷的技術積累、技術突破與技術應用。這種實質增長最直觀的表現(xiàn),即是3D打印技術近年來更頻繁的應用于如醫(yī)學、制造、建造等行業(yè)領域,技術研發(fā)與市場應用真正開始融合。

但需要注意的是,實質增長期并非最終的技術成熟期,個案技術示范成果不代表技術具備廣泛應用性條件。如此次中建二局打造的“原位3D打印雙層示范建筑”,僅是中建股份技術中心和中建二局華南公司聯(lián)合立項課題《建筑 3D打印技術研究與應用示范》的展示工程,距離3D打印技術真正廣泛應用于建筑施工領域,我們還有很長的路要走。

1、3D打印建筑技術的主要優(yōu)勢

作為一項高新制造技術,3D打印建筑技術相較傳統(tǒng)建造技術工藝,在資源與成本消耗、建筑施工效率、人力節(jié)省、資源環(huán)保等方面有著明顯技術優(yōu)勢:

1、機械化程度高,施工速度快,降低成本。如此次中建二局應用3D打印技術建造的雙層示范建筑,凈耗時不到60小時,高機械化3D打印技術能夠有效減少建設時長,縮短工期,減少成本。

2、無模板施工, 資源消耗少。相較于傳統(tǒng)施工工藝,3D打印建筑無需模板施工,且一次成型,一方面減少資源消耗,一方面避免因返工和因尺寸差別而導致的資源浪費。

3、勞動強度低, 節(jié)省人工。3D打印建筑的機械化程度很高,相繼常規(guī)建筑施工可以減少一半的人工消耗。

4、施工過程安全、清潔。目前,3D打印建筑采用的材料為新型混凝土材料,減少了常規(guī)施工中出現(xiàn)的揚塵、施工噪音污染。

5、設計自由, 精確建造。3D打印技術的特點之一即是高機械化精確操作,這為建筑師的設計工作提供了更大的空間與更好的條件,借助CAD軟件,通過3D打印,實現(xiàn)各種復雜、創(chuàng)意設計。

2、理性認知3D打印建筑的瓶頸難點

上述技術優(yōu)勢的實現(xiàn),其前提條件是擁有相對成熟的技術配套措施。如由于3D打印建筑一次成型,無需模板施工,不會因返工和尺寸差別導致資源浪費,那么這客觀上就要求3D打印設備具備較高的技術精度;再如節(jié)省人工一項,相對于常規(guī)施工,3D打印的確降低了對施工人數(shù)的要求,但對施工人員的技術能力卻有著更高要求。

除此之外,目前3D打印技術在建筑領域的應用瓶頸,主要在于材料與設備兩大方面。

材料問題

“材料問題”可謂是影響3D打印技術在建筑市場應用中的關鍵性問題。同常規(guī)建筑施工一樣,3D打印建筑的打印材料也主要為混凝土,但不同的是,3D打印建筑所用混凝土材料有著更專業(yè)復雜的材料要求。

1、可擠出性:材料能夠在輸送系統(tǒng)中順利流動,并能從噴嘴中連續(xù)均勻地擠出。

2、可建造性:材料能夠形成自支持,即材料可自由堆積成型,有足夠的強度去支撐上一層材料,在打印過程中,如果材料的承載力不足則會發(fā)生較大的塑性變形,甚至發(fā)生塑性坍塌。

3、粘結性與強度性:打印的材料層間要具有足夠粘結力,同時,打印材料本身要能夠達到較高的強度,特別是早期強度。

這些特點要求,決定了3D打印建筑需要一種全新的混凝土材料,這在客觀上需要經(jīng)歷一個“技術研發(fā)-技術應用-技術突破-成本降低”的周期過程。就目前而言,市面上的各種3D打印材料明顯成本過高,且在安全質量強度方面還有待進一步提高。

設備問題

3D打印建筑技術中,設備因素也是影響其具體市場應用的重要因素。這里主要指打印設備的尺寸、精度、受環(huán)境影響程度等。在此次雙層打印建筑的具體打印過程中,不難發(fā)現(xiàn)3D打印設備的尺寸與具體建筑規(guī)模是密切相關的。

未來3D打印技術廣泛應用建筑施工領域,所面對的建筑規(guī)模必然不會只局限于幾米或幾十米,這對3D打印設備本身是一個巨大的挑戰(zhàn)。如,3D打印設備如何適應更大體量的建造要求?設備尺寸變大,打印精度是否會受影響?設備儀器占地面積變大,受天氣、環(huán)境因素影響,如何保證正常打印施工?

綜上,就目前而言,在進一步解決相應的材料、設備、技術難題前,3D打印技術在建筑施工領域的應用只能停留在部分輕量級的技術試驗,一如此次中建二局的雙層打印展示辦公樓。當然,上述觀點絕非否認3D打印建筑技術在環(huán)保、施工技術、建筑業(yè)發(fā)展等方面具有的重要價值與意義(這也是國家在2018年將其列入國家戰(zhàn)略發(fā)展技術的主要原因),以及目前我國取得的重要技術成果。僅希望相應行業(yè)與技術人員,能夠理性看待國內(nèi)3D打印建筑技術發(fā)展。

3d打印技術發(fā)展前景如何?

3D打印技術應用前景:3D打印被賦予了“第三次工業(yè)革命”的大背景,以3D打印技術為代表的快速成型技術被看作是引發(fā)新一輪工業(yè)革命的關鍵要素。

3D打印技術未來發(fā)張趨勢:

1、材料向多元化發(fā)展。

3D打印材料單一性在某種程度上也是制約了3D打印技術的發(fā)展。以金屬3D打印為例,能夠實現(xiàn)打印的材料僅為不銹鋼、高溫合金、鈦合金、模具鋼以及鋁合金等幾種最為常規(guī)的材料。

3D打印仍然需要不斷地開發(fā)新材料,使得3D打印材料向多元化發(fā)展,并能夠建立相應的材料供應體系,這必將極大地拓寬3D打印技術應用場合。

2、從地面到太空。

NASA是美國政府機構中較早研究使用3D打印技術,已利用3D打印技術生產(chǎn)了用于執(zhí)行載人火星任務的太空探索飛行器(SEV)的零部件,并且探討在該飛行器上搭載小型3D打印設備,實現(xiàn)“太空制造”?!疤罩圃臁笔荖ASA在3D打印技術方向的重點投資領域。

為實現(xiàn)“太空制造”,美國已在太空環(huán)境的3D打印設備、工藝及材料等領域開展了多個研究項目,并取得多項重要成果。

3、助力深空探測。

3D打印技術的快速發(fā)展和遠程控制技術為空間探測提供了新的思路。月面設施構件3D打印技術是利用月球原位資源,采用3D打印技術就地生產(chǎn)月面設施構件,是未來建立大型永久性月球基地的有效途徑。

該方法能夠最大限度地利用原位資源制造3D打印所需的粉末材料,繼而采用3D打印設備直接打印出月面設施構件,大大降低地球發(fā)射成本,并可利用月球基地的原位資源探索更遠的空間目標。

4、走入千家萬戶。

隨著3D打印技術的不斷發(fā)展與成本的降低,3D打印技術走入千家萬戶不無可能。也許,未來的某一天,你便可以在家里給自己打印一雙鞋子;也許,未來某一天,在你的車子里就放著一臺3D打印機,汽車的某個零件壞了,便可以及時打印一個重新裝上,讓你的車子繼續(xù)飛奔起來,而不是站在路邊苦苦地等著別人來把你的車子給拖走……

3D打印正因為它的獨特魅力逐漸融入我們的生活;3D打印正因為它的獨特優(yōu)勢逐漸改變這個世界;3D打印正因為它的無所不能可以讓你的“異想天開”變得“實實在在”;3D打印正因為它的快速高效可以讓你的“駕車旅游”不再孤單;3D打印正因為它的巨大魔力讓建立“月球家園”不再是一個夢想,這就是“3D打印”。

3d打印就業(yè)前景和方向怎樣

3d打印就業(yè)前景和方向很好。

3D打?。?DP)即快速成型技術的一種,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。

3D打印通常是采用數(shù)字技術材料打印機來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設計等領域被用于制造模型,后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,已經(jīng)有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業(yè)設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。

3D打印機,已成功打印一輛F1賽車日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設計的平面物品,而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印機的打印材料是墨水和紙張,而3D打印機內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是實實在在的原材料。

打印機與電腦連接后,通過電腦控制可以把“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。通俗地說,3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備,比如打印一個機器人、打印玩具車,打印各種模型,甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術原理,因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術稱為3D立體打印技術。

3D打印存在著許多不同的技術。它們的不同之處在于以可用的材料的方式,并以不同層構建創(chuàng)建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、聚乳酸、ABS樹脂、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。

3d打印的前景?

3D打印技術具有廣闊的前景。隨著技術的不斷發(fā)展和成本的不斷降低,3D打印正在越來越多地應用于各個領域,如醫(yī)療保健、汽車制造、航空航天、家居和消費品等。

在醫(yī)療保健領域,3D打印技術可以用于制造個性化的器官替代品和模型,以幫助醫(yī)生更好地診斷和治療疾病。

在汽車制造領域,3D打印技術可以用于快速生產(chǎn)汽車部件,提高生產(chǎn)效率和降低成本。

在航空航天領域,3D打印技術可以用于制造輕型航空器和衛(wèi)星組件,提高安全性和可靠性。

總之,3D打印技術具有巨大的潛力,可以改變我們的生活方式和工作方式。因此,我們可以預見,3D打印在未來將發(fā)揮更加重要的作用。

3D打印技術的發(fā)展前景如何?

3D打印運用多種技術。它們3d打印建筑前景如何的不同之處在于以可用的材料的方式3d打印建筑前景如何,并以不同層次構建創(chuàng)建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類等材料。如今的3D打印技術3d打印建筑前景如何,不僅可以在制造過程中控制所用材料3d打印建筑前景如何,還可以將精度保證在分子和原子的級別上。通過3D打印機制造的產(chǎn)品將集新材料、納米尺度以及印刷電子器件等特點于一身,從而展示出令人驚嘆的新特性

編輯

3D打印技術的發(fā)展前景遠大,應用十分廣泛。這種技術能與非常多領域結合起來,例如工業(yè)設計、生物、鞋類、醫(yī)療、建筑、珠寶、航空航天等等。醫(yī)學方面,北京大學研究團隊在2014年成功地為一名12歲男孩植入了3D打印脊椎,這是一個令人興奮的消息。但是3D打印技術也面臨著打印材料的限制、知識產(chǎn)權以及道德倫理方面的爭議。不過單就醫(yī)學方面,相信3D打印技術對病人絕對是一個福音。

現(xiàn)在3D打印領域中發(fā)展非常迅速、產(chǎn)值增長十分明顯的應屬快速模具技術。比如汽車制造、機械工業(yè)、輕工業(yè)、電子工業(yè)、軍事、航天航空制造、通訊等。

3D打印技術的應用能說是無所不能,在高科技領域里3D打印技術所成功研發(fā)的復合纖維3D打印機能夠打印人們平常的衣服等服飾。

人工智能是一種功能極其強大的工具,可用于處理大量數(shù)據(jù)并從中獲得幫助決策的深入見解。但要做到這一點,需要的不僅僅是大量數(shù)據(jù),還有對3D打印流程的深入理解。

只有真正了解3D打印流程,并從數(shù)據(jù)中找到使其變得更快速、更穩(wěn)定、更可預測的辦法,我們才能真正釋放人工智能在增材制造中的全部潛力

隨著企業(yè)擴大3D打印的規(guī)模,他們將越來越依賴自動化。但擴張的潛力受到后處理的限制,尤其是在當前后處理主要依靠人工操作的情況下。通過簡單地增加人員來擴大規(guī)模會導致成本和不確定性增加,并且不能保證可靠性。如果要擴大生產(chǎn)規(guī)模,唯一的辦法就是自動化后處理。

在大規(guī)模定制的情況下尤其如此。對于個性化的鞋子,不同的客戶可能需要不同的顏色,這會使流程變得更加復雜。而且,我們當前所說的“大規(guī)模定制”其總產(chǎn)量仍然是很低的。

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