3D印表機構想:20小時列印一棟房子!

2021-01-09 觀察者網

美國南加州大學工業與系統工程教授比洛克·霍什內維斯（Behrokh Khoshnevis ）一直在研究一種新工藝。這種新工藝使列印技術在不到20小時的時間內建造一幢面積2500平方英尺的建築。 該項目獲得美國宇航局和美國軍方的支持和資助。霍什內維斯相信他的項目可以幫助全大約10億世界急需改善住房條件的人提供足夠住房。他把該工藝稱為「輪廊工藝」，並且很希望在將來某天看到成為現實。

簡而言之，他想建立一個3D印表機可以在一天內列印出一套房子，而且是在20小時內。

3D印表機造房子如何成為可能？

快速成型技術在多年的發展中形成多種流派，基於雷射或其他光源的成型技術因設備造價和製作模型成本高昂，因而只在一些特殊領域有所應用，而三維列印不需要昂貴的雷射器，成本相對低了不少，由於有著近似噴墨印表機的工作方式，人們將它們稱之為「3D」印表機。

這個概念在設計上很簡單，但是實施起來相當複雜。該工藝由一個巨型的三維擠出機械構成。它的操作很像我們見到的印表機操作原理，不過有一個明顯不同的地方：它擠出是混凝土。在」輪廊工藝「系統的擠壓頭上使用齒輪傳動裝置來為房屋創建基礎和牆壁。它的原理跟多年前使用泥造磚極戎相似，建成的建築能夠抵擋地震和其他自然災害。

3D列印房子 20小時造一棟樓

3D印表機優點：成本低、速度快、精度高、保護環境

霍什內維斯稱使用該工藝不僅造價便宜、快速建造，而且保護環境。因為它的建設造價和材料大幅度降低。

3D印表機的可貴之處在於它可以聽從電腦程式列印完一層自動爬上另一層，非常有次序，甚至比人工的更加準確，一磚一瓦都不會遺漏，所以這保證了它的穩定性；而且會依據強大的幾何計算、採用堅固的材料，來保證幾年到更多的時間內，房子不會有質量問題。

比洛克·霍什內維斯表示該項技術將比現在的建築技術更加安全，在美國每年有1萬個建築工人死亡，40萬個工人受傷，3D印表機將會終結這個歷史並大量壓縮建成一棟房子的時間。

3D印表機造房子原理圖

 

已經廣泛使用的3D印表機

在國際上3D技術已經成為一種潮流，在設計領域尤其是工業設計上被廣泛應用。微軟的模型車間裡就能看到3D印表機，從設計到實物只需要經過三個小時的時間，一個完整的滑鼠便被列印了出來。

已經得到廣泛應用的3D印表機

3D印表機的一大用處就是製造模型，工業設計人員可隨時製造設計品的高度仿真模型，交給生產部門或用戶，根據反饋再進行調整或修改。例如用於製作新款跑車的縮微車模、家居公司的家具模型等等。義大利設計師Marco Giubelli使用三維印表機，幫助客戶列印出了一個90米長大壩的3D模型，展示大壩建成後的樣子。

另外，醫療行業也已利用3D印表機進行手術用骨骼部件的列印。

汽車製造業在去年也嘗試用3D印表機列印汽車零部件，去年第一輛「列印汽車」在加拿大亮相，這輛名為「Urbee」的汽車包括玻璃嵌板在內的所有外部組件都是通過大型3D列印設備生產。

傳統工廠需要大面積的車間，大量的工人，可未來，這些也許會被十幾臺3D印表機和幾名工人代替。一些專家樂觀表示，隨著3D列印技術的普及，有望緩解製造業用工荒的難題，甚至中國、印度等國所擁有的低成本勞動優勢也會隨之減弱。

（綜合譯言網、第一財經日報等報導）

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