本文作者:钢结构设计

3D打印是什么原理(3d打印建筑的基本原理是)

钢结构设计 2周前 ( 11-25 18:10 ) 5437 抢沙发
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3D打印是什么原理

3D打印机其运作原理和传统打印机工作原理基本相同,也是用喷头一点点“磨”出来的。只不过3D打印它的喷的不是墨水,而是液体或粉末等“打印材料”,利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物。

3D打印建筑房屋有哪些优势

3D打印房子早已不是稀罕事,而且已经有交付使用的了。比如上海张江高新青浦园区内的3D打印办公用房。

3D打印房子既然有了,也实际应用了,那么它离我们有多远呢?引用万科董事长王石接受采访的回答,3D打印建筑这项新技术的实验室研究成果可能在3年后才能进行实践,而要推广到一线,则可能需要十年以上的时间。王石是2014年接受的采访,而如今2017年,对于3D打印建筑实验室的研究成果还没有显著的进步。3D打印房子在短时间内将无法实现大范围的民用。

正如美国南加州大学工业与系统工程系的比洛克·霍什内维斯教授说的,建筑3D打印技术还存在一些技术障碍,但到2050年3D打印房子将不再是一个稀罕事。3D打印房子离我们有多远?只有时间才能给我们答案了。

虽然3D打印房子离我们有点远,但是3D打印可能意味着建筑业的革命。它有哪些优势和劣势呢?

3D打印建筑优势主要是在环保方面,同时成本也更低。据“3D打印狂人”马义介绍,3D打印房子最大亮点就是把建筑垃圾再利用,同时让新建建筑不会产出新的建筑垃圾。“今后建筑工地不会再是一片狼藉,城市空气质量也会得到改善。”与传统建筑行业相比,3D打印的建筑不但建材质量可靠,还可节约建筑材料30%-60%、缩短工期50%-70%、减少人工50%-80%……据他测算,打印至少能使建筑成本降低50%以上,让更多人住得起房子。

3D打印建筑是利用工业机器人逐层重复铺设材料层构建自由形式的建筑结构的新兴技术,这种工艺原理叫做增材制造,通过逐层累积最终形成一个成品。其构成和传统打印机基本一样,都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的。根据电脑上设计的完整的三维模型数据,通过一个运行程序将材料分层打印输出并逐层叠加,最终将计算机上的三维模型变为建筑实物。一个房子或者一群房子,即使每幢建筑形态各异,都可以通过一个运行程序来自动构建。

与传统施工工艺相比,3D建筑打印技术的优势主要有:

1.施工速度至少要快10倍,且建筑类型、复杂性等因素不会增加建设成本;

2.由于全程由电脑程序操控,直接基于CAD设计等的施工建造只产生5~10mm的误差,该技术允许的精度和设计自由性在过去闻所未闻,建筑师和工人间的问题将不再阻碍建筑师所要表达的设计想法;

3.不需要模板,定制型强,可塑性好,可打印出任何细节特点与复杂曲面、管道等;

4.可以使消费者根据自己的需求量身定制产品;

5.无需人工干预意味着建筑行业伤亡事故风险的大幅减少,大量节省人员劳工,且用于建筑施工的安全措施费降低;

6.可以就地取材,极大节省建造的运输成本;

7.由于是整体结构成形,建筑抗震性能大大增强;

8.可以适应恶劣环境,如在高原、雪山、沙漠、海洋、甚至地外星球等人为施工条件极其恶劣的环境下进行施工建造;

9.可以运用于古文物保护中,精准恢复古建筑的残损、遗失部分;

10.可以降低建筑粉尘污染,减少雾霾,保护环境实现绿色环保。

而3D打印建筑的劣势就是其技术并不完善,比如现在的3D打印建筑机器都比较大,器越大越难制造,更重要的是机器越大,打印精度和打印速度就会越差。所以现阶段的单一打印主要是解决3d打印房屋的一些基本问题:材料,控制,精度等。

还有一种是建筑3D打印模块化,在工厂里每块打印好,最后一起现场组装。好处是解决了房子尺寸的限制,缺点是现场的组装工作又涉及到劳动密集型,提高了成本。

3D打印如今也只能打印简单的,比较小的建筑,而如今的建筑都往摩天大楼化发展,3D打印摩天大楼现在来说技术上还不可行。因此,3D打印建筑未来可能只能作为辅助性的建筑,而不可能完全取代现在的建筑技术。

不管怎么说,3D打印建筑的价值都是巨大的,它体现了绿色环保、节约能源、以及人文情怀,用一句话来总结就是,吃进去的是城市的垃圾和沙漠,吐出来的是美丽的房子。3D打印房子未来将会发展的怎么样,我们拭目以待吧。

(以上引用自网络)

3D打印采用的是什么原理

3D打印机工作步骤是这样的:使用CAD软件来创建物品,如果你有现成的模型也可以,比如动物模型、人物、实际过程(6张)或者微缩建筑等等。然后通过SD卡或者USB优盘把它拷贝到3D打印机中,进行打印设置后,打印机就可以把它们打印出来,其工作结构分解图如下。  3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样,都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的,打印原理是一样的。3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型,然后再进行打印输出。3D打印与激光成型技术一样,采用了分层加工、叠加成型来完成3D实体打印。    每一层的打印过程分为两步,首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水,胶水液滴本身很小,且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末,粉末遇到胶水会迅速固化黏结,而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下,实体模型将会被“打印”成型,打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型,而剩余粉末还可循环利用。

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3D打印技术是什么原理

3D打印并非是新鲜的技术,这个思想起源于19世纪末的美国,并在20世纪80年代得以发展和推广。中国物联网校企联盟把它称作“上上个世纪的思想,上个世纪的技术,这个世纪的市场”。三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长,其价格也正逐年下降。  使用打印机就像打印一封信:[1]轻点电脑屏幕上的“打印”按钮,一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上,它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。而在3D打印时,软件通过电脑辅助设计技术(CAD)完成一系列数字切片,并将这些切片的信息传送到3D打印机上,后者会将连续的薄型层面堆叠起来,直到一个固态物体成型。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。  堆叠薄层的形式有多种多样。有些3D打印机使用“喷墨”的。例如,一家名为Objet的以色列3D打印机公司使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质喷涂在铸模托盘上,此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离,以供下一层堆叠上来。另外一家总部位于美国明尼阿波利斯市的公司Stratasys使用一种叫做“熔积成型”的技术,整个流程是在喷头内熔化塑料,然后通过沉积塑料纤维的才形成薄层。  还有一些系统使用粉末微粒作为打印介质。粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层,然后由喷出的液态粘合剂进行固化。它也可以使用一种叫做“激光烧结”的技术熔铸成指定形状。这也正是德国EOS公司在其叠加工艺制造机上使用的技术。而瑞士的Arcam公司则是利用真空中的电子流熔化粉末微粒。以上提到的这些仅仅是许多成型中的一部分。3d打印机和打印物(19张)当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结构时,介质中就需要加入凝胶剂或其他物质以提供支撑或用来占据空间。这部分粉末不会被熔铸,最后只需用水或气流冲洗掉支撑物便可形成孔隙。如今可用于打印的介质种类多样,从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质,令打印出来的物体一头坚硬而另一头柔软。

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3d打印房子冷吗

不会冷的。

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