3D打印建筑材料介绍，3D打印将给建筑行业带来的革命

3d打印技术给建筑行业带来哪些改变~

独特结构、环保、降本

建筑技术是一门大学问，包括从整体规划，建筑外观设计，建筑内部设计到施工工艺，结构设计等。建筑工程的工作量十分庞大，包括规划、勘察、设计和施工、竣工等各项技术工作和完成的工程实体以及与其配套的线路、管道、设备的安装等，在建筑过程中需要投入巨大的人力和物力。


世界各地的建筑师一直在探索怎样让建筑过程变得更加简单，并能够减少人力、物力的投入。3D打印技术就是建筑界进行探索的其中一种方法。
更加“自由”的建筑结构

3D打印技术可以让建筑结构颠覆传统建筑的理念。不同于传统直线形的建筑，3D打印能够创建曲线形的建筑物。通过3D打印技术打造建筑结构的方式被称为“轮廓工艺”，原理其他3D打印机类似，通过挤出机将材料一层层打印出来，但是拥有更庞大的体积。轮廓工艺可以3D打印出房子的外墙，并且可以铺设混凝土层，流出水、电、气管道所需的空间。通过3D打印的轮廓工艺可以实现建筑中的空心结构，该方法比传统方法需要消耗的建筑材料更少。


节约材料和成本


在降低建筑成本方面，3D打印建筑技术将从节省建筑材料和减少人工成本两方面发挥作用。

您好

可以说，3D打印的物品既是机器制造，又是手工定制。在过去的手工时代，设计师或者艺术家通过自己的才能，设计出特定的物件，随后使用木头或者黏土将其制作出来。换成如今，只不过是处理材料的工具换成3D打印机了。像时装或者艺术品的创作，更多依赖的是设计师的巧妙构思，3D打印只是实现手段罢了。因此，任何产品的设计制造，离开不人力和手工，尤其是在设计和操作阶段。
关于3D打印建筑的报道很多，许多国家对此也十分重视。尤其是迪拜，甚至计划在五年内，3D打印150万所房屋。3D打印建筑的建造速度快，节省材料，而且只需要很少的几个人就能操作打印机，几天内就能打印出一栋房屋。如此一来，建筑工人岂不是要全部下岗?
不会!目前全球的3D打印建筑，大部分只是停留在实验阶段，仅仅供展示之用，并没有做到商业化。有的3D打印建筑，甚至直接被拆掉，在原来的地皮上盖商品房。可以说，无论是技术，还是政策、行业标准等，3D打印建筑的商业化，还有很长的距离。因此，很长一段时间内，建筑工人仍然可以稳保饭碗。
颠覆还是威胁?
正如上几次工业革命一般，新技术、新设备的出现，自然会淘汰掉一批岗位，但同时也会带来新的工作机会。即使说3D打印机进入工厂，一批流水线工人会失去工作，但一批3D设计师、技师岗位同时会出现。
目前可以确定的一点是，社会对于技能的需求在不断变化，人们要不断去适应新工作和新环境。因此，3D打印并不是社会劳动人员的威胁，而是社会劳动力变革的驱动力。

　　3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。那么，用3D打印技术打印的房子是什么样的?实际上，随着技术的成熟，3D打印可能已经成为建筑业的革命性技术。3D打印建筑最大的好处是节能环保、节省材料，接下来小编就为大家整理了一些3D打印建筑材料的相关信息。

　　一、3D打印建筑材料

　　3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。

　　二、3D打印原理技术

　　日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。

　　三、3D打印过程

　　1、三维设计

　　英国工程师“打印”出无人飞机三维打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。

　　2、切片处理

　　打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

　　打印机打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如ObjetConnex 系列还有三维 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。

　　传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品，而三维打印技术则可以以更快，更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。

　　3、完成打印

　　三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够(在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样)，要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

　　有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物，比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西(如可溶的东西)作为支撑物。

3D打印技术，是上世纪80年代开始兴起的一种高新制造技术，其以数字模型为基础，运用计算机自动控制技术, 通过逐层打印方式构造三维实体，具有数字化、智能化、机械自动化等特点，而且相较于传统的减材制造，3D打印又称为增材制造。

事实上，3D打印技术在国内已有三十多年的发展历程，期间经历了多个不同的发展阶段：

1、上世纪80年代，3D打印技术首次诞生，引起大众关注；

2、上世纪90年代，3D打印技术在研发应用方面获得初步发展；

3、本世纪初，由于3D打印技术在多方面的市场应用潜力，吸引大量投资、创业者涌入，市场上甚至出现一股3D打印技术热潮，但终究受限于技术研发与行业应用程度，市场遇冷后热潮渐退；

而目前，3D打印正在经历技术上的实质增长期，即不断的技术积累、技术突破与技术应用。这种实质增长最直观的表现，即是3D打印技术近年来更频繁的应用于如医学、制造、建造等行业领域，技术研发与市场应用真正开始融合。

但需要注意的是，实质增长期并非最终的技术成熟期，个案技术示范成果不代表技术具备广泛应用性条件。如此次中建二局打造的“原位3D打印双层示范建筑”，仅是中建股份技术中心和中建二局华南公司联合立项课题《建筑 3D打印技术研究与应用示范》的展示工程，距离3D打印技术真正广泛应用于建筑施工领域，我们还有很长的路要走。

1、3D打印建筑技术的主要优势

作为一项高新制造技术，3D打印建筑技术相较传统建造技术工艺，在资源与成本消耗、建筑施工效率、人力节省、资源环保等方面有着明显技术优势：

1、机械化程度高，施工速度快，降低成本。如此次中建二局应用3D打印技术建造的双层示范建筑，净耗时不到60小时，高机械化3D打印技术能够有效减少建设时长，缩短工期，减少成本。

2、无模板施工, 资源消耗少。相较于传统施工工艺，3D打印建筑无需模板施工，且一次成型，一方面减少资源消耗，一方面避免因返工和因尺寸差别而导致的资源浪费。

3、劳动强度低, 节省人工。3D打印建筑的机械化程度很高，相继常规建筑施工可以减少一半的人工消耗。

4、施工过程安全、清洁。目前，3D打印建筑采用的材料为新型混凝土材料，减少了常规施工中出现的扬尘、施工噪音污染。

5、设计自由, 精确建造。3D打印技术的特点之一即是高机械化精确操作，这为建筑师的设计工作提供了更大的空间与更好的条件，借助CAD软件，通过3D打印，实现各种复杂、创意设计。

2、理性认知3D打印建筑的瓶颈难点

上述技术优势的实现，其前提条件是拥有相对成熟的技术配套措施。如由于3D打印建筑一次成型，无需模板施工，不会因返工和尺寸差别导致资源浪费，那么这客观上就要求3D打印设备具备较高的技术精度；再如节省人工一项，相对于常规施工，3D打印的确降低了对施工人数的要求，但对施工人员的技术能力却有着更高要求。

除此之外，目前3D打印技术在建筑领域的应用瓶颈，主要在于材料与设备两大方面。

材料问题

“材料问题”可谓是影响3D打印技术在建筑市场应用中的关键性问题。同常规建筑施工一样，3D打印建筑的打印材料也主要为混凝土，但不同的是，3D打印建筑所用混凝土材料有着更专业复杂的材料要求。

1、可挤出性：材料能够在输送系统中顺利流动，并能从喷嘴中连续均匀地挤出。

2、可建造性：材料能够形成自支持，即材料可自由堆积成型，有足够的强度去支撑上一层材料，在打印过程中，如果材料的承载力不足则会发生较大的塑性变形，甚至发生塑性坍塌。

3、粘结性与强度性：打印的材料层间要具有足够粘结力，同时，打印材料本身要能够达到较高的强度，特别是早期强度。

这些特点要求，决定了3D打印建筑需要一种全新的混凝土材料，这在客观上需要经历一个“技术研发-技术应用-技术突破-成本降低”的周期过程。就目前而言，市面上的各种3D打印材料明显成本过高，且在安全质量强度方面还有待进一步提高。

设备问题

3D打印建筑技术中，设备因素也是影响其具体市场应用的重要因素。这里主要指打印设备的尺寸、精度、受环境影响程度等。在此次双层打印建筑的具体打印过程中，不难发现3D打印设备的尺寸与具体建筑规模是密切相关的。

未来3D打印技术广泛应用建筑施工领域，所面对的建筑规模必然不会只局限于几米或几十米，这对3D打印设备本身是一个巨大的挑战。如，3D打印设备如何适应更大体量的建造要求？设备尺寸变大，打印精度是否会受影响？设备仪器占地面积变大，受天气、环境因素影响，如何保证正常打印施工？

综上，就目前而言，在进一步解决相应的材料、设备、技术难题前，3D打印技术在建筑施工领域的应用只能停留在部分轻量级的技术试验，一如此次中建二局的双层打印展示办公楼。当然，上述观点绝非否认3D打印建筑技术在环保、施工技术、建筑业发展等方面具有的重要价值与意义（这也是国家在2018年将其列入国家战略发展技术的主要原因），以及目前我国取得的重要技术成果。仅希望相应行业与技术人员，能够理性看待国内3D打印建筑技术发展。

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19276289797： 3D房屋建筑(全球首座3D建筑) ？
闵容替硝： 1、全球首座3D建筑2、北京时间24日晚,路透社称,全球首个3D打印办公楼周二在阿联酋旅游和商业中心迪拜举行了开幕仪式.该项目由盈创建筑科技(上海)有限公司...

19276289797： 什么是3d打印技术(3d打印技术是什么) ？
闵容替硝： 1、3D打印通常通过数字技术材料打印机来实现.2、常用于模具制造、工业设计等领域制作模型,然后逐渐用于一些产品的直接制造.3、已经有用这种技术打印的零件了.4、该技术已应用于珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和建筑(AEC)、汽车、航空航天、牙科和医疗行业、教育、地理信息系统、土木工程、枪械等领域.

19276289797： 3D打印技术目前主要应用于哪些领域?？
闵容替硝： 3D打印技术主要用在建筑设计、制造业、食品产业、工业、珠宝业等,3D打印技术能打印物体的模型,但不能打印出物体的功能.有关3d打印的展览会议有广州国际3D打印展览会,现场有3D打印机、3D打印材料、三维扫描仪、测量仪等展品,展品丰富,每年在广交会展馆开展,下一届的时间是2021年3月3至5日,感兴趣的可以去他们官网提前报名参加哦.

19276289797： 3d打印的应用领域有哪些?？
闵容替硝： 3D打印的应用领域很广泛.教育、医疗、服饰、广告、建筑、手办、工业制造、原型开发、模具、文物修复等众多行业中都有应用.因为3D打印是一种增材制造技术,上游取决于材料,有别于传统生产工艺流程,所以基本上解决了材料问题是万物皆可打印. 望采纳,谢谢

19276289797： 3d打印建筑什么意思 - ？
闵容替硝： 通俗讲,就像自动制作模具,通过电脑控制水泥浇筑之类的材料直接浇筑房屋.

19276289797： 目前市场上3d打印机打印的装潢材料有哪些? - ？
闵容替硝： 3D打印的材料有很多,有金属、树脂、塑料、尼龙等!--云 工 厂

19276289797： 3D打印机有哪些优势体现? ？
闵容替硝： 3D打印机优势:环保且成本低.3D打印不仅为一种全新的建筑方式,更是一种颠覆传统的建筑模式.它更加坚固耐用、保护环境、高效、节能,不仅解放人力,还能大大降低建造成本.3D打印最大亮点就是把建筑垃圾再利用,同时让新建建筑不会产出新的建筑垃圾.与传统建筑行业相比,3D打印的建筑不但建材质量可靠,还可节约建筑材料30%-60%、缩短工期50%-70%、减少人工50%-80%,打印至少能使建筑成本降低50%以上,让更多人住得起房子.

19276289797： 3d技术打印建材的原材料可以用建筑垃圾吗 - ？
闵容替硝： 创客联盟 3D打印 可以的,打印建筑的材料主要来源于建筑垃圾、工业垃圾和矿山尾矿,另外的材料主要是水泥和钢筋,还有特殊的助剂.

19276289797： 3D打印用于建筑模型有什么好处 - ？
闵容替硝： 1、更好地向客户展示你的建筑模型2.节约制造建筑比例模型的时间3、3D打印的模型质量好,可用材料多4、可以更轻松地重新编辑、使用、打印你的建筑3D打印模型上河图觉得这个好处还是挺多的

19276289797： 3D打印的材料是打印什么物体就用什么材料吗?比如打印房屋就用木材,混凝土之类的,打印心脏又用什么材 - ？
闵容替硝： 嗯对,但最好是纯净物,就是纯铁什么的.房屋是许多材料合做出的,3d打印出的是纯材料,不会有什么混凝土←_←心脏?没生命 微电子科技