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新3D系统可打印建筑物基本结构

2017-05-04 来源:中国科学报 作者: 发表评论(0)

  可以通过3D打印生产的材料列表已经发展到不仅包括塑料,还包括金属、玻璃、甚至食品。目前,麻省理工学院的研究人员进一步扩大了这一清单,设计了一个可以打印整个建筑物基本结构的3D系统。

  研究人员说,用这种系统构建的结构可以比传统的施工方法更快、更便宜地进行生产。建筑物也可以根据特定场所的需求或制造商的需求进行完全定制。甚至,内部结构可以以新的方式进行修改;不同的材料可以随着工艺的进行相互混合;可以改变材料的密度以提供最佳的强度、绝缘性或其它性能。研究人员表示,这种方法可以使那些在传统建筑方式下不可行的新型建筑物的设计和建造成为可能。

  该系统含有一个跟踪车辆,载有大型工业机器人手臂,其末端为较小的精确运动的机器人手臂。这种高度可控的手臂可以用于引导任何常规(或非常规的)施工喷嘴以及附加的末端执行器,前者如用于浇注混凝土或喷涂绝缘材料的施工喷嘴,后者如铣头。

  与典型意义上的3D打印系统不同,这个自由移动的3D系统可以构造任何尺寸的物体。作为验证,研究人员使用原型,在“印刷”时间不到14小时的时间内构建了一个直径为50英尺、高为12英尺的圆顶墙壁的基本结构。

  在这些初步测试中,该系统制造了用于形成最终混凝土结构的泡沫绝缘框架。这种使用聚氨酯泡沫模具填充混凝土的施工方法与传统的商业绝缘混凝土模板技术相似。研究人员表示,按照这种方法进行初步工作,该系统可以轻松地适应现有的建筑工地和设备,并且将适应现有的建筑规范,而不需要进行全新的评估。

  该系统还可以实现自给自足。整个系统可以电动操作,甚至由太阳能电池板供电。因此,该系统也可以部署到偏远地区,或者是大风暴或地震之后的灾害地区,以便迅速提供持久的住房。

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编辑:lianqi
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