大尺寸凝膠點(diǎn)膠3D打印技術(shù)進(jìn)入建筑行業(yè)，以色列Massivit 3D

導(dǎo)讀：將3D打印技術(shù)引入建筑行業(yè)，是最令人著迷，同時(shí)也是最具挑戰(zhàn)性的方向之一。有人認(rèn)為建筑業(yè)是3D打印創(chuàng)新潛力最大的領(lǐng)域，但商業(yè)化應(yīng)用需要時(shí)間驗(yàn)證 。

2020年12月16日，南極熊獲悉，以色列3D打印公司Massivit 3D正在將快速、高效、大產(chǎn)出的3D打印技術(shù)用于建筑領(lǐng)域。利用增材制造的造型優(yōu)勢，Massivit 3D正在實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的建筑和修復(fù)，從雕像到國會(huì)大廈以及意大利歷史悠久的宮殿裝飾。

那么，這些是如何實(shí)現(xiàn)的呢？我們需要先了解一下Massivit 3D獨(dú)特的凝膠點(diǎn)膠打印（GDP）技術(shù)。

△Massivit 3D獨(dú)特的凝膠點(diǎn)膠打�。℅DP）技術(shù)

GDP是他們自己發(fā)明的新技術(shù)，有點(diǎn)類似DLP光固化3D打印與FDM 3D打印的混合技術(shù)�；�本原理是選擇性地將凝膠噴射到平臺上，然后用UV光進(jìn)行照射，固化凝膠，逐層構(gòu)建出一個(gè)實(shí)體3D對象。

△視頻：凝膠點(diǎn)膠3D打印技術(shù)

他們的大尺寸Massivit 1800 3D打印機(jī)可擠出專有的光聚合丙烯酸凝膠材料。由于材料在擠出過程中通過紫外光固化，不需要冷卻，因此這種工藝生產(chǎn)速度很快，且成本比較低。南極熊注意到，Massivit 3D的技術(shù)已經(jīng)在場景道具和不斷增長的3D視覺營銷領(lǐng)域得到廣泛采用。此外，這種工藝在混凝土施工中的優(yōu)勢也越來越明顯地體現(xiàn)出來，包括混凝土澆注模具和全尺寸模板的生產(chǎn)。

△Massivit 3D的大型Massivit 1800 Pro 3D打印機(jī)

通過結(jié)合Massivit SMART V4.5軟件的先進(jìn)功能可節(jié)約材料，以及使用低成本的Dimengel材料，這種工藝在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境上都具有極強(qiáng)的可持續(xù)性，同時(shí)在柱子、板和墻體的幾何自由度方面也具有非常顯著的設(shè)計(jì)優(yōu)勢。

△3D打印軟件

生產(chǎn)中空接頭和端部的能力使打印材料的使用量降到最低，并通過創(chuàng)造更有效的結(jié)構(gòu)元素來減少混凝土的整體使用量。此外，它消除了從母模生產(chǎn)硅模所需的漫長的過程。最后，與直接建筑3D打印技術(shù)不同，它允許使用任何傳統(tǒng)的混凝土材料混合物。Massivit 3D的Dimengel 100材料能夠抵御混凝土或石膏等材料的化學(xué)腐蝕。這就可以在不使用脫模劑的情況下，生產(chǎn)出堅(jiān)固、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

3D打印建筑模具

雖然它確實(shí)為建筑3D打印提供了一種更方便的方法，但Massivit 3D打印模板是一種利用先進(jìn)數(shù)字工具的先進(jìn)技術(shù)。Massivit Smart V4.5 Pro軟件采用了一種算法，可以實(shí)現(xiàn)中空物體的打印。軟件還支持模具制備，使微支撐能夠打印在模具的外表面，從而使模具內(nèi)部保持足夠的光滑，以便進(jìn)行鑄造。正如Massivit 3D的團(tuán)隊(duì)經(jīng)理Ido De-La-Vega所解釋的那樣："這項(xiàng)技術(shù)是一次性、短期生產(chǎn)或復(fù)雜物體的理想選擇 "。

△往3D打印的模具中澆注混凝土

在3D打印完模具之后，可以將各種材料倒入模具中，混凝土和石膏是最理想的選擇，因?yàn)檫@些材料與Massivit 3D的Dimengel之間沒有化學(xué)粘附。 也可以使用混凝土和灰泥的其他變體。聚合物混凝土是非常堅(jiān)固的材料，適合建筑應(yīng)用，它是水泥、沙子、水，硅粉、CSA（以加速固化）、玻璃纖維、ADMIX混合物（以改善機(jī)械性能）和增塑劑的混合物。 可以在鑄造過程中添加金屬增強(qiáng)材料。 最后，僅使用鑿子、錘子和鉗子，或通過用加熱槍加熱模具使其變?nèi)彳浨腋�容易剝離，即可將模具取出。

△剝離3D打印的模具，得到澆注好的混凝土造型

直接3D打印建筑組件

使用Massivit 3D技術(shù)的建筑應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到工具和鑄件之外。 也可以直接3D打印應(yīng)用，或者單獨(dú)使用聚合物材料凝膠，或者通過用灰泥聚合物打印零件，并使用與原始對應(yīng)零件相同的顏色涂漆，以確保真實(shí)的外觀。

在意大利，Sismaitalia使用Massivit 3D技術(shù)在建筑上做了首次直接應(yīng)用，這是意大利第一家采用Massivit 1800 3D打印機(jī)的企業(yè)。

為客戶提供室內(nèi)設(shè)計(jì)應(yīng)用的解決方案后，Sismaitalia認(rèn)識到修復(fù)市場的一個(gè)空白，可以使用快速、大尺寸的3D打印來解決。在最近的一個(gè)項(xiàng)目中，Sismaitalia為費(fèi)拉拉的大斯帕達(dá)宮建造了五個(gè)真人大小的建筑組件。

傳統(tǒng)的修復(fù)方法需要長時(shí)間的周期 ，主要是需要手工勞動(dòng)。Alberto Apostoli工作室的建筑師Alberto Apostoli證實(shí)道："這使我能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大型項(xiàng)目，同時(shí)又不影響美觀。通過3D打印，五個(gè)建筑組件以兩種尺寸生產(chǎn)，最大的近一米高，只用了幾天的打印時(shí)間。這么快的速度，部分得益于Massivit 1800s的兩個(gè)打印頭，它可以并行打印不同的模型或部件。填充后，每個(gè)建筑組件用石膏完成，并涂上與原始對應(yīng)物相同的顏色，以確保真實(shí)的外觀。

泰國的Q-Ads公司推出了更直接的應(yīng)用。他們將Massivit 3D的建筑能力運(yùn)用到未來，為曼谷的Ozone酒店設(shè)計(jì)了一套3D打印的拱門。由于Massivit 3D的DIMENGEL 100打印材料的半透明性，這些拱門還可以在內(nèi)部植入照明，達(dá)到令人驚嘆的效果。

在未來，所有這些方案組合將越來越多地與直接建筑3D打印技術(shù)相結(jié)合，用于極其大型的建筑項(xiàng)目。無論哪種方式，Massivit 3D都將在實(shí)現(xiàn)更多建筑3D打印應(yīng)用方面發(fā)揮巨大作用。對Massivit 3D打印機(jī)感興趣，可聯(lián)系南極熊郵箱。

編譯自：3dprintingmedia