全球首座整體建筑3D打印的混凝土橋，33小時(shí)完成重10噸

2019年7月5日，南極熊獲悉，太空灰3D打印團(tuán)隊(duì)宣布，完成了全球首座真正意義上整體3D打印的混凝土拱橋，該橋長(zhǎng)5.5米，寬2.1米，高1.6米。打印材料是普通425水泥，加上骨料和鋼筋，總重量約10噸左右，打印耗時(shí)為32小時(shí)59分鐘。

據(jù)悉，之前荷蘭、日本、中國(guó)的著名大學(xué)等也都有以各種方式進(jìn)行橋梁的打印，但是有的是打印模塊進(jìn)行拼裝，有的只是打印橋的一部分，而沒(méi)有真正意義上整體3D打印完成的等比例實(shí)用橋。此次，太空灰3D打印團(tuán)隊(duì)正好應(yīng)邀打印出了這座花園小區(qū)實(shí)用承重橋。

一、設(shè)計(jì)建筑模型

太空灰3D建筑打印團(tuán)隊(duì)利用AutoCad把這個(gè)孔橋設(shè)計(jì)了出來(lái)，并將模型導(dǎo)入自主研發(fā)的3D打印建筑控制系統(tǒng)中，對(duì)其進(jìn)行打印參數(shù)設(shè)置和切片。

這個(gè)拱橋最終的打印尺寸為：長(zhǎng)5.5米，寬2.1米，高1.6米。打印材料是普通425水泥，加上骨料和鋼筋，總重量約10噸左右，打印耗時(shí)為32小時(shí)59分鐘。

從橋的紋路上可以看出，橋是側(cè)立起立打印，需要用到支撐。太空灰自主研發(fā)的支撐材料：質(zhì)地硬、重量輕、打印出來(lái)之后可以瞬間凝結(jié)、易去除、循環(huán)利用；通過(guò)采用雙擠出頭打印技術(shù)，高效快速一次整體成型。

二、打印橋主體

橋的主體打印在對(duì)于已經(jīng)趨于成熟的太空灰團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，技術(shù)實(shí)現(xiàn)上沒(méi)有難度。設(shè)計(jì)之初，就把打印的這個(gè)橋定義為可以過(guò)人、過(guò)車、包括重型車等，完全是按照正常使用的橋來(lái)設(shè)計(jì)。所以打印時(shí)，需要布置大量的鋼筋，控制程序中暫停功能，斷點(diǎn)續(xù)打、以及可以隨時(shí)調(diào)節(jié)打印速度快慢的功能都得以充分利用。

這次打印另一個(gè)效果，就是可以連續(xù)打印而不受水泥凝固時(shí)間和打印高度的限制。水泥因其自身固有特性，其凝固需要一定時(shí)間，這個(gè)橋長(zhǎng)5米多，每打印一層，時(shí)間只是幾分鐘，上一層沒(méi)有凝固成型，形成不了支撐力，下一層就沒(méi)辦法打印。如果加入市面上常用的一些添加劑，雖然可能滿足短時(shí)間內(nèi)的需求，但最終會(huì)影響水泥本身的終凝效果。太空灰經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)，摸索出一套可以連續(xù)打印的辦法。這次打印也通過(guò)驗(yàn)證達(dá)到預(yù)期，就是利用普通水泥就可以連續(xù)不停打印，不受時(shí)間和打印高度的限制。

再配合專用的控制系統(tǒng)，按照選定的切片方案，實(shí)時(shí)進(jìn)行打印，打印的精確度是以毫米為單位，這在以大型設(shè)備著稱的3D建筑打印上，是比較罕見(jiàn)的。

打印過(guò)程中，也可以根據(jù)需要，隨時(shí)調(diào)整打印速度、擠出量、調(diào)整打印方案。隨時(shí)暫停，以滿足布筋等需要。一個(gè)個(gè)這些一個(gè)個(gè)看似普通的技術(shù)，在3D打印建筑行業(yè)，都是非常了不起的技術(shù)突破。

另外，除了3D打印工藝本身之外，其他的工藝也要完美配合才行，比如鋼筋的放置工藝。有邊打邊放置，有打印后放置，也有打印中預(yù)留孔或洞，打印后下鋼筋或鋼筋籠，然后澆筑，最終目的就是為了滿足建筑標(biāo)準(zhǔn)要求。這些動(dòng)作看似簡(jiǎn)單，如果沒(méi)有軟件系統(tǒng)的配合，是很難實(shí)現(xiàn)上述行為的。

三、打印設(shè)備

最后，給大家看一下本次打印橋所使用的建筑3D打印機(jī)，其擁有巨大的體型和噴頭，將水泥源源不斷的通過(guò)噴頭擠出，構(gòu)建建筑體。這個(gè)打印設(shè)備尺寸是10米*5米*5米，是太空灰實(shí)驗(yàn)機(jī)。設(shè)備的最大設(shè)計(jì)尺寸是50米*15米*15米，可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制。真正應(yīng)用于市場(chǎng)的設(shè)備和現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)相比，外觀和功能都有很大程度的改變。

據(jù)悉，這是太空灰第二代3D建筑打印機(jī)，可以打印任意空間曲面。隨著技術(shù)的日趨成熟，太空灰3D建筑打印團(tuán)隊(duì)將會(huì)繼續(xù)引領(lǐng)世界3D建筑打印潮流！

全球首座整體建筑3D打印的混凝土橋，長(zhǎng)5.5米，寬2.1米。高1.6米

霧里看花，方識(shí)廬山真面目

太空灰團(tuán)隊(duì)打印的這個(gè)橋，可以載人，可以載重，也可以過(guò)車，包括載重的卡車。是真正可以應(yīng)用于實(shí)際的3D打印的橋

3D打印最大的意義是以一種新科技替代傳統(tǒng)。

太空灰 發(fā)表于 2019-7-10 18:34
太空灰團(tuán)隊(duì)打印的這個(gè)橋，可以載人，可以載重，也可以過(guò)車，包括載重的卡車。是真正可以應(yīng)用于實(shí)際的3D打印 ...

寿命嘞？

剛看到南極熊的一篇文章說(shuō)目前3D打印房屋還只能打印墻體，我只能說(shuō)，你只能打印墻體，不代表別人不能整體打印房屋建筑哦。給你曬曬圖看看。

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從底板到房頂都是打印而成，不管是平房，還是穹頂房，都是打印完成。