建筑工地用3D打印复杂金属网结构 可替代钢筋

　　【中国智能制造网 技术前沿】Gramazio Kohler研究中心和瑞士联邦技术学院（ETH苏黎世联邦理工大学）的科学家自2012年就启动了一个名为“MeshMouldResearch”的研究项目，目的是将3D打印真正意义上推进建筑领域内。值得注意的是，这两家研究机构可不一般，其中ETH苏黎世联邦理工大学的学术研究地位在上堪比MIT麻省理工。　　“Mesh Mould Research”网格三维模型项目，包括开发出一种创建大型复杂的连续网格结构用于在建筑工地上进行3D打印。项目顺利完成了阶段的研究工作——塑料类聚合物材料的挤出加工。目前，项目进入第二阶段——网状金属的3D打印。
　　
　　网格的的力学
　　
　　这些网状金属结构的作用类似与传统建筑所搭建的钢筋水泥结构，对整个建筑起着力学支撑的作用。项目组的科学家们已经开发了一种新型工艺机器人用于将混凝土挤出到网状金属结构中，并且开发了机器人可以直接在施工现场工作的可能性，这些努力将使得建筑废物几乎变为零。
　　
　　阶段的工作重点是开发“空间机器人熔融挤出工艺”。使用的材料是基于聚合物的材料；第二阶段的工作重点是打印金属以提供结构力学方面的支撑。其目标是创建一个3D打印系统，可以有效的将3mm直径的钢丝连续打印成网状结构，完成建筑物的承重结构体系。
　　
　　要完成金属的打印工作就需要开发一个系统，该系统能够自动弯曲和焊接金属网状结构的节点。第二阶段的研究是在国家竞争力中心（NCCR）进行的，并在JonasBuchli教授的敏捷和灵巧机器人实验室的协助下开发的，主要研究工作集中在如何在机器人末端执行器上集成创新挤出系统。
　　
　　这让小编想到了荷兰MX3D公司通过软件驱动的机器人打印的建筑结构。MX3D公司将在2017年在运河的两端向中间一次性打印完成一座桥梁。不同的是瑞士的科学家此次研究的是将金属结构作为“钢筋”来支撑水泥。而MX3D公司打印的金属结构是直接用于支撑桥梁的，并不在金属结构的空隙中注入水泥。
　　
　　不管是瑞士的研究，还是荷兰的打印技术，这的确与我们之前接触的一层一层来构建打印对象的3D打印技术大相径庭，建筑领域的金属网格打印允许高度复杂的网格结构的创建。这反而像打印笔一样，在你想要实现的部位直接添加复杂的结构。或许，有了这么一支神奇的“打印笔”，你也可以轻松的变成建筑领域的“神笔马良”。
　　
　　科学家Fabio Gramazio和Matthias Kohler解释说，他们的研究工作将使得建筑远离“一刀切”的思想，而走向一种新的基于柔性制造的思维模式。机器人的现场3D打印带来建筑领域的变化和自由度，建筑设计师则不需要再为如何简化建筑的几何设计以满足工艺要求、如何标准化以降低建筑成本而弹精竭虑，取而代之的是建筑设计师将更加自由的运用变异、分化等将美学和力学融为一体的设计理念。
　　
　　该研究项目的第二阶段预计将运行到2018年。这样技术将对我们的建筑行业带来哪些变化？一起拭目以待！