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超快速!33小时3D打印10吨重的混凝土桥

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-07-08  来源:中国混凝土网  作者:南极熊3D打印
核心提示:2019年7月5日,太空灰3D打印团队宣布,完成了全球首座真正意义上整体3D打印的混凝土拱桥,该桥长5.5米,宽2.1米,高1.6米。打印材料是普通425水泥,加上骨料和钢筋,总重量约10吨左右,打印耗时为32小时59分钟。

2019年7月5日,太空灰3D打印团队宣布,完成了全球首座真正意义上整体3D打印的混凝土拱桥,该桥长5.5米,宽2.1米,高1.6米。打印材料是普通425水泥,加上骨料和钢筋,总重量约10吨左右,打印耗时为32小时59分钟。



据悉,之前荷兰、日本、中国的著名大学等也都有以各种方式进行桥梁的打印,但是有的是打印模块进行拼装,有的只是打印桥的一部分,而没有真正意义上整体3D打印完成的等比例实用桥。此次,太空灰3D打印团队正好应邀打印出了这座花园小区实用承重桥。


一、设计建筑模型


太空灰3D建筑打印团队利用AutoCad把这个孔桥设计了出来,并将模型导入自主研发的3D打印建筑控制系统中,对其进行打印参数设置和切片。



这个拱桥最终的打印尺寸为:长5.5米,宽2.1米,高1.6米。打印材料是普通425水泥,加上骨料和钢筋,总重量约10吨左右,打印耗时为32小时59分钟。


从桥的纹路上可以看出,桥是侧立起立打印,需要用到支撑。太空灰自主研发的支撑材料:质地硬、重量轻、打印出来之后可以瞬间凝结、易去除、循环利用;通过采用双挤出头打印技术,高效快速一次整体成型。


二、打印桥主体


桥的主体打印在对于已经趋于成熟的太空灰团队来说,技术实现上没有难度。设计之初,就把打印的这个桥定义为可以过人、过车、包括重型车等,完全是按照正常使用的桥来设计。所以打印时,需要布置大量的钢筋,控制程序中暂停功能,断点续打、以及可以随时调节打印速度快慢的功能都得以充分利用。




这次打印另一个效果,就是可以连续打印而不受水泥凝固时间和打印高度的限制。水泥因其自身固有特性,其凝固需要一定时间,这个桥长5米多,每打印一层,时间只是几分钟,上一层没有凝固成型,形成不了支撑力,下一层就没办法打印。如果加入市面上常用的一些添加剂,虽然可能满足短时间内的需求,但最终会影响水泥本身的终凝效果。太空灰经过长期的实验,摸索出一套可以连续打印的办法。这次打印也通过验证达到预期,就是利用普通水泥就可以连续不停打印,不受时间和打印高度的限制。



再配合专用的控制系统,按照选定的切片方案,实时进行打印,打印的精确度是以毫米为单位,这在以大型设备著称的3D建筑打印上,是比较罕见的。



打印过程中,也可以根据需要,随时调整打印速度、挤出量、调整打印方案。随时暂停,以满足布筋等需要。一个个这些一个个看似普通的技术,在3D打印建筑行业,都是非常了不起的技术突破。



另外,除了3D打印工艺本身之外,其他的工艺也要完美配合才行,比如钢筋的放置工艺。有边打边放置,有打印后放置,也有打印中预留孔或洞,打印后下钢筋或钢筋笼,然后浇筑,最终目的就是为了满足建筑标准要求。这些动作看似简单,如果没有软件系统的配合,是很难实现上述行为的。




三、打印设备


最后,给大家看一下本次打印桥所使用的建筑3D打印机,其拥有巨大的体型和喷头,将水泥源源不断的通过喷头挤出,构建建筑体。这个打印设备尺寸是10米*5米*5米,是太空灰实验机。设备的最大设计尺寸是50米*15米*15米,可以根据客户需求进行定制。真正应用于市场的设备和现在的实验样机相比,外观和功能都有很大程度的改变。



据悉,这是太空灰第二代3D建筑打印机,可以打印任意空间曲面。随着技术的日趋成熟,太空灰3D建筑打印团队将会继续引领世界3D建筑打印潮流!

 
 
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