日前，Bartlett建筑學(xué)院的一群碩士生將兩種現(xiàn)有的3D打印技術(shù)——擠出和粉末床打印——結(jié)合起來(lái)，開(kāi)發(fā)出了一種3D打印混凝土的新方法。該方法能夠使用盡可能少的材料3D打印出大型、而且結(jié)構(gòu)合理的建筑對(duì)象與家具。學(xué)生們將這種方法稱為Fossilized，認(rèn)為它是一種更加可行的建筑3D打印解決方案。
為此這些學(xué)生還成立了一個(gè)名叫Amalgamma的團(tuán)隊(duì)，其團(tuán)隊(duì)成員包括研究生AlvaroLopezRodriguez、FrancescaCamilleri、NadiaDoukhi和RomanStrukov等。據(jù)稱這個(gè)團(tuán)隊(duì)成立的目標(biāo)就是為了“挑戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)化的混凝土預(yù)制技術(shù)”。
據(jù)了解，該Fossilized3D打印技術(shù)包括使用一個(gè)經(jīng)過(guò)編程的ABB機(jī)器人手沿著一種線性的工具路徑來(lái)擠出預(yù)先攪拌好的混凝土——這在本質(zhì)上跟D-Shape或其他建筑3D打印機(jī)的工作原理差不多。這些混凝土通過(guò)一個(gè)定制的工具頭以1厘米的分辨率被泵出，逐層構(gòu)建起預(yù)先設(shè)定好的3D結(jié)構(gòu)。
不過(guò)，除了這種擠出的方法之外，然而，F(xiàn)ossilized還使用了一種粉末床3D打印的方式，將粘合劑注入到打印床上，從而將粉末狀的材料硬化成固體對(duì)象，粉末床技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜、奇特形狀的3D打印設(shè)計(jì)。
于是，隨著每個(gè)混凝土層的沉積，其第二個(gè)定制的工具頭也會(huì)在混凝土的周?chē)练e一層顆粒狀或者粉末狀的支持材料。一種粘結(jié)劑也被納入這個(gè)擠出過(guò)程中，以檢測(cè)弱點(diǎn)和硬化顆粒支撐的特定部分，制造出一種多材料的3D打印件。
“由于這種支撐，我們由此能夠制造出一種分辨率高得多的帶大型懸挑結(jié)構(gòu)的混凝土對(duì)象。”Amalgamma說(shuō)：“這種支持式的擠出方法可以實(shí)現(xiàn)更加多樣化和更大體積的設(shè)計(jì)形式，而不是我們目前在混凝土3D打印實(shí)踐中經(jīng)?？吹降哪欠N非常直立的方式?！?
“最終我們的3D打印工藝將一種使用混凝土和粘結(jié)劑的雙材料噴頭與一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人結(jié)合起來(lái)，而這兩種材料走得是同樣的路線?！遍_(kāi)發(fā)者們稱。
不過(guò)Amalgamma承認(rèn)，F(xiàn)ossilised混凝土3D打印技術(shù)并不是那種從頭到尾完成整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的3D打印的理想的方法，它更可能的應(yīng)用是3D打印可作為一個(gè)整體建筑塊的組裝式地板-墻壁-天花板（floor-wall-ceiling）或者組裝式的樓梯-地板-墻壁（stair-floor-wall）。雖然這些“建筑塊”還需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝，但是與傳統(tǒng)的施工方式項(xiàng)目，新的3D打印工藝可以節(jié)省時(shí)間和材料，并可以實(shí)現(xiàn)一種全新的建筑美學(xué)風(fēng)格（見(jiàn)本文圖片）。
為說(shuō)明Fossilised混凝土3D打印技術(shù)，Amalgamma制作出了3D打印的桌子和柱子（見(jiàn)上圖），這些作品還在去年10月的ADBartlett展會(huì)上進(jìn)行了展示。該研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃下一步在多材料方面繼續(xù)探索這種3D打印方法，最終他們希望能夠3D打印非標(biāo)準(zhǔn)的墻窗（wall-window）結(jié)構(gòu)，“本質(zhì)上，這是一種半透明的3D打印混凝土結(jié)構(gòu)”。
