借鑒魯班巧思3D打印磚塊不需砂漿也能蓋房

       3D打印在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用一直以來很受外界關(guān)注，比如以前的各種3D打印房屋的新聞，很是爆炒了一陣。傳統(tǒng)的3D打印建筑的方法是簡單地把FDM 3D打印機放大，然后逐層打印。這種方法理論上只要您有足夠大的3D打印機，打印多大的建筑都可以，但實際上很難做到。日前美國康奈爾大學(xué)Sabin 設(shè)計實驗室和Jenny Sabin工作室的研究人員提出了一個新思路，即使用定制化的數(shù)字工具、低成本的材料，3D打印出可以互鎖的建筑件，然后用這些建筑件互相鎖扣在一起，形成大型的建筑。他們將這種3D打印的建筑件稱為PolyBrick。

       PolyBricks其實就是一種非標(biāo)準(zhǔn)的高分辨率陶瓷磚，研究人員借鑒了中國傳統(tǒng)木工技術(shù)中的燕尾榫結(jié)構(gòu)，使其能夠牢固地環(huán)環(huán)相扣，而不需要額外的粘合劑或砂漿。

       如上圖所示，PolyBricks都被設(shè)計為空心的，可以提高材料使用效率并縮短3D打印時間，開發(fā)人員還在設(shè)計上保證PolyBrick里面的孔是相通的，這樣能確保在后處理過程中去除的內(nèi)部松散的粘土粉末。整個過程需要的時間比較長，但是準(zhǔn)確度和精度都比較高。

  

       PolyBrick在生坯階段（左）和素瓷燒制階段（右）。在整個打印和焙燒階段公差不變。

       PolyBrick首先用3D打印機打印出來，開發(fā)人員使用的是ZCorp 510，打印完畢后，經(jīng)過清潔，然后進行高溫煅燒。為了降低翹曲和收縮率，開發(fā)團隊一開始使用較低的火溫，隨后再蘸高火緞釉。 上釉完畢后以繼續(xù)升溫，以確保釉質(zhì)玻璃化。經(jīng)過這一系列的工序后，就可以用來拼裝建筑了。

       剛剛3D打印和清洗后的PolyBrick生坯（左）和首次煅燒后，未上釉的PolyBrick（右）。

       這項技術(shù)目前還正處于實驗室階段，研究團隊還將進一步改進設(shè)計和3D打印工藝。不過天工 社認(rèn)為，這項研究更重要的意義在于展示了算法設(shè)計技術(shù)和數(shù)字化制造在下一代建筑施工中的應(yīng)用前景。