在上海張江高新青浦園區,日前陳列了10棟房屋毛坯房,其中大的一幢兩層建筑長(cháng)10米、寬6米、高4米。和普通房屋不同,這些房子總共只花費了24個(gè)小時(shí)建成,而且是整棟打印。據了解,這批在園區展示的房屋,將經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單裝修后用作園區的辦公區。 房屋的建造者是上海盈創(chuàng )裝飾的3D超級打印機。
3D打印在建筑這個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有那個(gè)炫目的名字,原名叫“增材疊加”或“快速成型”。這種工作原理與切削原材料的傳統減材制造方法相反,屬于逐層增材制造物件。
3D房子打印機的擁有者上海盈創(chuàng )裝飾董事長(cháng)馬義告訴記者,自己公司早在去年就造出了建筑3D打印機,體積達到150m×6.6m×10m,能夠“打印”三層樓房。據稱(chēng),這臺超級打印機零件是全球采購,目前是盈創(chuàng )的核心機密。 3D打印建筑的流程是連續的,噴嘴將“墨水”黏結劑澆灑到數據對應的那些區域,澆到“墨水”的地方,砂石材料會(huì )在24小時(shí)內完成固化。
馬義介紹,整個(gè)打印都是從底部開(kāi)始,逐層往上,每次升高5至10毫米。 正常情況下,材料會(huì )在24小時(shí)內固化。能夠打印出房屋,關(guān)鍵還是在油墨,是一種以改良水泥混合玻璃纖維制成的材料。為使部件的重量相對較輕,房屋采用了空心墻體。電腦制作的3D模型為此提供樣板,操作人員可以預留門(mén)窗等部件的位置,水電等管線(xiàn)可以在空心墻體中自由布置。 “同樣是建設兩層高的建筑,傳統方法要用一個(gè)多月的時(shí)間,而3D打印幾個(gè)小時(shí)就能開(kāi)發(fā)完成。”根據馬義的測算,這種打印速度比傳統的建筑方式節省50%的成本,還可以將城市所有建筑垃圾經(jīng)過(guò)處理回收到建筑中去,使建筑更加環(huán)保、節能、耐久。 在他看來(lái),數字化3D打印建筑的未來(lái)發(fā)展方向是,建筑沒(méi)有鋼筋,采用纖維技術(shù)和盈恒石制造方法代替鋼筋混凝土,并且比鋼筋混凝土強度高3-5倍,實(shí)現建筑的工業(yè)化;沒(méi)有建筑工人,用制造技術(shù)加建筑機器人,實(shí)現3D打印建筑。