3D打印模板的優(yōu)勢(shì)再一次得到證明

VOXELJET AG在DFAB (NEST)為 “智能 “混凝土天花板制作復(fù)雜的模具。voxeljet AG使用3D打印技術(shù)，為EMPA（瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室）的NEST項(xiàng)目（可持續(xù)建筑技術(shù)的下一步發(fā)展）中的研究項(xiàng)目DFAB House（數(shù)字化制造的房子）制作了高度復(fù)雜的模板。這涉及到一個(gè)78平方米的輕質(zhì)混凝土板作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化和功能集成的天花板板，并采用性能復(fù)雜的設(shè)計(jì)。在這樣的項(xiàng)目中，使用粉末粘結(jié)劑噴射工藝的3D打印再次證明了其價(jià)值

在蘇黎世的NEST，voxeljet再次證明了3D打印對(duì)于創(chuàng)建高度復(fù)雜的模板是多么有用。對(duì)于DFAB House項(xiàng)目（數(shù)字化制造的房子），蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的一個(gè)研究項(xiàng)目，作為數(shù)字制造瑞士國(guó)家研究能力中心（NCCR DFAB）的一部分，使用粉末粘合劑噴射工藝創(chuàng)建了136個(gè)模板元件。? 使用的具體工藝是voxeljet的呋喃直接結(jié)合（FDB）工藝。一種3D打印技術(shù)，硅砂層與有機(jī)粘結(jié)劑（呋喃樹(shù)脂）通過(guò)聚合作用選擇性地結(jié)合在一起。

3D打印節(jié)省了時(shí)間、材料和成本

智能板是DFAB之家的核心元素之一，該項(xiàng)目由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院數(shù)字建筑技術(shù)研究小組（DBT）在Benjamin Dillenburger教授博士的指導(dǎo)下，在EMPA的NEST中設(shè)計(jì)、規(guī)劃和建造。這個(gè)大型項(xiàng)目的模板系統(tǒng)是由DBT團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的。該項(xiàng)目的目標(biāo)是，展示基于優(yōu)化的CAD數(shù)據(jù)的3D打印如何在施工現(xiàn)場(chǎng)節(jié)省資源。與柱子相比，板塊需要更多的混凝土–實(shí)際上，一棟建筑總重量的80%可以只用于板塊。節(jié)約的潛力也相應(yīng)地很大。目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。在DFAB大樓里，板的重量只達(dá)到了每個(gè)點(diǎn)的靜態(tài)要求。因此，與傳統(tǒng)的施工方法相比，節(jié)省了60%以上的混凝土。對(duì)于這些高度復(fù)雜的三維弧形模板構(gòu)件，使用粉末粘結(jié)劑噴射工藝的3D打印是理想的解決方案。”Smart Slab “旨在幫助建筑行業(yè)在未來(lái)建造更緊湊、更節(jié)省材料的結(jié)構(gòu)，因?yàn)轭~外的功能，如燈插座、鉆孔或?yàn)⑺到y(tǒng)的開(kāi)口，已經(jīng)可以集成到3D打印的數(shù)據(jù)集中。

復(fù)雜形狀的柔性和經(jīng)濟(jì)型模板方法

對(duì)于這個(gè)要求很高的項(xiàng)目，很多因素都支持3D打印單個(gè)模板元素。項(xiàng)目經(jīng)理Mania Aghaei Meibodi博士介紹了這種方法的主要優(yōu)勢(shì)。”通過(guò)參數(shù)化模型，可以隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，而不需要額外的成本。如果改變?nèi)S形狀，三維數(shù)據(jù)和3D打印可以很容易地調(diào)整。這使得我們可以根據(jù)承重墻的三維掃描，精確調(diào)整板塊的幾何形狀。此外，現(xiàn)在可以制作非常復(fù)雜的幾何形狀，這在以前是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的”。

利用voxeljet公司的VX4000–世界上最大的砂模3D打印系統(tǒng)，可以打印出4.00×2.00×1.00米的模板元件。當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)的后處理時(shí)，這些元件都可以承受100千牛/平方米的混凝土澆筑壓力。由voxeljet為DFAB大樓打印的136個(gè)元素的總體積超過(guò)6000升。最大的元素體積約為70升。這些3D打印元件由voxeljet預(yù)制，并由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院灌注聚酯樹(shù)脂。隨后，這些元素被組裝成7米長(zhǎng)的模板，用于板塊元素，并涂上脫模劑。在實(shí)際澆筑混凝土之前，涂抹了一層薄薄的纖維增強(qiáng)型噴射混凝土。最后，在支柱和混凝土澆筑中使用了激光切割木模板。因此，在脫模后，成品元件立即被直接運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，并在那里進(jìn)行組裝

結(jié)論：使用粉末粘結(jié)劑噴射的3D打印節(jié)省了時(shí)間、材料和金錢(qián)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，3D打印模板的使用將徹底改變混凝土施工的廣泛應(yīng)用（模板、模板外皮、外墻等），并以前所未有的新穎設(shè)計(jì)為企業(yè)提供決定性的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。

用于建筑的3D打印

voxeljet為建筑和施工行業(yè)提供各種3D打印應(yīng)用。這些應(yīng)用包括：打印詳細(xì)且極其逼真的建筑模型，為未來(lái)的建筑提供完美而準(zhǔn)確的印象。此外，3D打印的復(fù)制品可以作為精確的模型，用于雕塑或歷史遺跡的保護(hù)。最具創(chuàng)新性的應(yīng)用之一是3D打印21毫米厚的模板皮，用于混凝土澆筑，可與傳統(tǒng)木質(zhì)模板相結(jié)合。voxeljet是世界上提供這一工藝的領(lǐng)先公司之一。

什么是粉末粘結(jié)劑噴射

粉末粘合劑噴射是一種快速成型制造工藝，它使用顆粒材料，如沙子或塑料。voxeljet 3D打印系統(tǒng)使用所謂的重涂器將粉末材料的薄層（150-300 μm）應(yīng)用到建筑平臺(tái)上。隨后，高性能的打印頭將粘結(jié)劑涂抹在所需組件的任何地方。這將選擇性地粘合材料，以形成零件。然后，將構(gòu)建平臺(tái)降低一層厚度，再次涂抹粉末和粘結(jié)劑。這個(gè)過(guò)程重復(fù)進(jìn)行，直到所需部件完成。3D打印的唯一前提條件是。必須有可打印的3D數(shù)據(jù)。之后，3D打印的模板可以和傳統(tǒng)的混凝土模板一樣使用。