3D打印机的材料及设备要求
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材料要求及发展现状
3D建筑打印机常使用水泥材料。打印机层叠路径有一笔成型和联动控制打印两种,其打印材料要求较高:打印所用砂浆在泵送时须具有高流动性,喷出后粘度需防止崩塌(触变性),并在短时间内凝固成型,且不会在上层材料的重压下坍塌。若要稳定地进行打印,必须优化材料配方和打印机控制等。
目前,日本已经开发了专用材料并正在探索如何将其应用于土木工程和建筑,法国Saint-Gobain、瑞士Holcim和墨西哥CEMEX等大型制造商也正致力于开发面向3D建筑打印机的材料。
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设备情况介绍
3D打印机的类型主要分为以下两种:
①以工业机器人机械臂为基础的打印机。该种类型的设备易于控制,适合打印设计精细的结构。然而,一次可打印的尺寸有限,如果要建造大型结构,需要分段打印部件,然后再进行现场组装。
②门形打印机。设备适合在施工现场打印大型结构。与机械臂型相比,不擅长打印精细的设计。还有例如在起重机的前端安装喷嘴的3D打印机等类型。
3D打印作为新兴产业,其打印价格也随着打印建筑的尺寸大小而变化。一般市场打印费用十几万不等,但若打印大型项目,则价格甚至可以超过600万元。由于每个公司开发自己的打印机及材料,因此打印材料供货难也成为一大问题。
全球不少公司都相继开发3D打印设备,一些院校也纷纷加入研发,瑞士联邦理工大学苏黎世分校、荷兰埃因霍温理工大学、代尔夫特理工大学等也正在研究数字化建设和生产。
全球建筑3D打印机的行业情况介绍
以下主要列举了自主开发3D建筑打印的初创企业33家,其中亚洲和大洋洲8家、欧洲16家、美洲9家(不包括从其他公司引进3D打印机开展住宅项目等的企业)。具体情况请左右滑动下方内容查看。
亚洲&大洋洲
欧洲
美洲
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