在上海張江高新青浦園區(qū),日前陳列了10棟房屋毛坯房,其中大的一幢兩層建筑長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個小時建成,而且是整棟打印。據(jù)了解,這批在園區(qū)展示的房屋,將經(jīng)過簡單裝修后用作園區(qū)的辦公區(qū)。 房屋的建造者是上海盈創(chuàng)裝飾的3D超級打印機。
3D打印在建筑這個領(lǐng)域沒有那個炫目的名字,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(tǒng)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(jù)稱,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(xù)的,噴嘴將“墨水”黏結(jié)劑澆灑到數(shù)據(jù)對應(yīng)的那些區(qū)域,澆到“墨水”的地方,砂石材料會在24小時內(nèi)完成固化。
馬義介紹,整個打印都是從底部開始,逐層往上,每次升高5至10毫米。 正常情況下,材料會在24小時內(nèi)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(yù)留門窗等部件的位置,水電等管線可以在空心墻體中自由布置。 “同樣是建設(shè)兩層高的建筑,傳統(tǒng)方法要用一個多月的時間,而3D打印幾個小時就能開發(fā)完成。”根據(jù)馬義的測算,這種打印速度比傳統(tǒng)的建筑方式節(jié)省50%的成本,還可以將城市所有建筑垃圾經(jīng)過處理回收到建筑中去,使建筑更加環(huán)保、節(jié)能、耐久。 在他看來,數(shù)字化3D打印建筑的未來發(fā)展方向是,建筑沒有鋼筋,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,實現(xiàn)建筑的工業(yè)化;沒有建筑工人,用制造技術(shù)加建筑機器人,實現(xiàn)3D打印建筑。