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AG8为什么3D打印在现今的建筑领域被广泛讨论?

2019-10-09 02:28

  建筑师可以更快、更省力地通过3D打印建筑模型:制作高质量的模型,并且他们可以使用各种材料灵活地展示他们的设计和想法!

  15世纪时,约翰内斯·古腾堡(Johannes Gutenberg)发明了印刷机,由此开始了文艺复兴时期,人们开始对新的革命性技术进行探索。就在几十年前,正是在20世纪下半叶,喷墨和激光打印亦得到了发展,打印机从此变得十分普遍。此后,它们变得更加便利,体积更小、更便宜、更快速,而且它们不再仅仅属于出版社和大型企业。现在,各种各样的工作场所都不能放弃打印机的服务,而且大多数家庭都拥有一台家用打印机。而在征服了2D打印技术之后,现在是时候将其推向更高水平并解决3D打印的问题了。

  3D打印(3D printing),又称增材制造(Additive Manufacturing),是印刷领域的最新创新之一,可指任何打印三维物体的过程。3D打印主要是一个不断添加的过程,在计算机控制下层叠原材料。它的内容可以来源于三维模型或其他电子数据,其打印出的三维物体可以拥有任何形状和几何特征。

  3D打印机最早是在20世纪80年代发明的,从那时起,发明者就开始引入新的印刷技术并使用各种材料来打印出最佳产品。3D打印的基本原则即为:建模——打印——完成。

  3D打印在各种领域都有广泛的应用。例如,它可以用于食品工业来打印定制形状的糖果;它可以用于医疗目的,例如为残疾人创造身体器官和假肢的精确复制品。

  它还应用于时装和珠宝设计领域,其中可以打印服装、鞋子和配件以进行原型制作或批量生产。在汽车行业,制造商已经成功地使用3D打印机来组成汽车和飞机的整个部件。

  1. 现在,建筑师可以更快、更省力地制作高质量的模型,并且他们可以使用各种材料灵活地展示他们的设计和想法。下图是一个由 HK3DPrint 提供的 3D 打印建筑模型

  3. 一些知名公司和设计师利用3D打印技术建造了亭台楼阁和小型建筑。AG8下图是由SOM制作的全球最大的3D聚合物建筑:

  4. 一些公司甚至试图3D打印出整幢建筑。中国建筑工程公司WinSun便是这些大胆的实践公司之一,完全打印出了一整幢建筑。不过这类建筑物没有人居住,所以我们无法确切地说它们是否“安全有效”。但是,仍有建筑专家声称它们是安全可靠的。

  5. 3D打印的家具甚至比3D打印的建筑更广泛地投入到生产中。现今,很多著名设计师已经尝试使用该技术来设计制作定制的椅子、桌子和长凳等。3D打印和参数化设计相结合的产品在当今已经证明是非常完美和独特的。以下便是一个由扎哈哈迪德设计出的3D打印椅子:

  1.树脂可用于细部设计和雕塑。它提供光滑的表面光洁度和锋利的边缘。它没有各种颜色,但可以很容易地涂上颜色。

  2.尼龙塑料是白色的。由于其柔韧性和强度,它具有广泛的应用,并且具有砂质颗粒表面光洁度。

  3.金属包括铝、铜、铬、金、AG8,银、钛和不锈钢。它们由金属粉末激光烧结而成,具有高强度,可用于制造功能性机械零件或珠宝。

  4.石膏/砂岩是刚性和脆性的,但其有色质地的特征。它可用于创建建筑模型,产品设计和精美艺术品。

  5.丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)是一种常用于模具注射的热塑性塑料。它非常耐用且耐热,可用于包括汽车零件和乐高积木的打印。

  6.聚乳酸(PLA)是一种环保材料,因为它是从可再生资源中获得的。它是一种可生物降解的热塑性塑料,由马铃薯淀粉、玉米淀粉或甘蔗制成,可用于食品包装,一次性服装,最重要的是用于外科植入物。

  就目前而言,3D打印技术正在广泛传播,但人们尚未发现其全部潜力。如果证明该技术与预期一样有用,那么与其他构造技术相比,就生产效率而言,这将是十分有利的技术。它将更依赖于机器人技术,因此可省去非常多的劳动力。如果确保这项技术的各种安全性,最终在建筑成本这块,数额将大大降低。但在目前,建筑师更多用到3D打印技术的是制作他们的建筑模型,而3D打印可以制造出几乎任何东西,之前可能看似无法实现的任何复杂形式都可以借助CAD软件和3D扫描仪实现或打印。

  3D打印模型使您的设计变得更加生动形象。因此,最终项目的详细比例模型可以成为将您的设计理念传达给同事或客户的有效方式。3D打印的建筑模型消除了技术图纸和草图的猜测和理论性质,并且非常适合各种与众不同的想法。

  使用3D打印机,您可以使您的设计变得生动,同时节省您创建比例模型的工作时间。如果您的设计由复杂的设计元素(如双曲面或复杂的外墙)组成,3D打印尤其有用。此外,在应用基本的3D打印设计规则后,您甚至可以打印在SketchUp等程序中创建的现有3D模型,而无需从头开始创建3D可打印文件。对于建筑师而言,节省了工作时间也就意味着节省了项目开支。

  现今专业3D打印机可以打印出具有高度细致和光滑表面的建筑模型。此外,建筑师还可以选择各种材料,聚酰胺(SLS)通常是建筑师最受欢迎的材料,而比例建模器通常使用灰色树脂。如果需要彩色元素并且不想手工绘制聚酰胺或Prime Grey模型,那么Multicolor是建筑师最好的选择。克罗地亚圣詹姆斯希贝尼克大教堂的复制品采用透明树脂3D打印,用于展览和3D打印,最终效果十分精致。

  如果3D打印客户端请求更改,往往只需编辑文件,与同事共享并重新打印对象即可。如果建筑师在推敲方案的过程中需要第二个比例模型,则只需再次打印即可。这就是3D建模和3D打印的美妙之处,建筑师始终可以完美控制工作节奏。

  3D打印在现阶段对于建筑师来说,制作模型这块仍是比较昂贵的选择。此外,整个3D打印过程中,它还需要熟练的专家,他们可以处理机器的技术细节。目前的3D打印机为零件生产有限的尺寸,并且它们一次只能打印一件,并且3D打印的产品也需要进一步的处理和处理。

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