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小型混凝土建筑3D打印机震撼亮相!

2015-11-14 08:54
汉水狂客
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  在很多人的概念中,说到混凝土3D打印机,往往是那些能够打印房屋的庞然大物。而且通常都认为,混凝土材料的流动性和凝固速度慢也使得它难以制造更为精细的小尺寸对象。俗话说,定论都是用来推翻的,如今来自旧金山的两位学生已经用事实证明,用混凝土制造更小尺寸的3D对象是可行的。

  这两位学生是Clayton Muhleman和Alan Cation,他们从2014年秋天开始进入3D打印技术领域。今年一月份他们参与了一个有趣的研究项目,这个项目由创意建筑机器工作室(Creative Architecture Machines studio)主导,最终他们开发出了一种有趣的可行动3D打印机器人Swarmscapers,该机器人能够使用颗粒状材料如锯末、盐和大米等打造一些基本形状。

  这些经验显然启发了他们的思想,Clayton和Alan开始确信3D打印一定会在建筑行业大有所为。“尽管在测试我们的技术上木屑真的是一个很棒的材料,但我们更希望打印混凝土。但为了将混凝土用于我们的移动式3D打印机,我们首先必须了解如果将混凝土作为一种粉末床3D打印机的材料,它可能会表现出来的一些特性。”他们解释说。

  于是,根据自己新获得的知识,这哥俩打造出了一台非常有趣的混凝土3D打印机。这款机器的尺寸要比我们习惯的混凝土3D打印机要小,其最大构建尺寸为2×3×1英尺(约为60×90×30厘米)。它可以很好地打造建筑领域中较小的对象,甚至包括一些艺术雕塑作品等。

  更重要的是,他们还写了一个非常详细的教程来帮我们一步步地打造这台非常有趣的机器。

  在打造这台机器时,Clayton和Alan并没有从零开始,他们使用了一台Shapeoko CNC机床作为基础,用4×6英尺的铝轨扩大了其龙门,一块Arduino Uno板被用作了控制系统,还有一个泵用于沉积粘合剂。他们就通过这些非常简单的方法打造出了一台大型3D打印机。“Shapeoko会有说明书指导你如何布线以控制电机,它还需要一个uno板和步进电机驱动扩展板。因为软管泵需要自己的uno板和电机驱动扩展板。我们还设计了一个3D打印的电机底座。”他们介绍说。由于要处理粉末状的混凝土颗粒,这两位还用一些胶合板打造了一个打印床。至于控制软管泵,学生们只是使用了Rhino、Grasshopper和Firefly软件。

  当然混凝土中少不了沙子和水泥。”为了打印最大尺寸为2×3×1的3D对象,我们用了1,000磅沙子和500磅的水泥。“学生们说,“我们使用了2:1比例的30 grit细砂和白水泥来组成混凝土。如果是粗砂的化这个比例应该是3:1。”此外,他们使用的粘合剂牌子是保利路(olypavement),而且在这种打印技术中,粘合剂的用量相当大。这种粘合剂会通过一种蒸发过程凝结,这意味着混凝土也将逐步凝结,并随着时间的推移越来越强。然后您只需从水泥和沙子中挖出成型的模型即可。

  看起来打印成功的关键在于粘合剂的沉积,不过混凝土这种材料的本质决定了就算是这种较小的尺寸,它的打印结果也不会太精确,不过也不失为一种很酷的结果。下面的视频展示了打印结果被埋在一大堆水泥和沙子当中,当它固化12个小时后就可以把它挖出来。如果您有兴趣,不妨跟着他们的教程做一下试试,天工社觉得,这是一种非常新颖的3D打印方法,有点类似喷墨技术,经过改进后,肯定在建筑行业有相当的应用前景。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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