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美国3D打印:24小时造出232平米楼房

科普小知识2022-07-27 13:01:14
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机器人可以自动操作建筑。

机器人携带一个搅拌过的混凝土罐

装备有机械臂的测试墙

机械中心正在测试一个仿形机器人手臂。

据外国媒体1月22日报道,美国宇航局与南加州大学合作,最近开发了一种“轮廓工艺”3D打印技术,可以在24小时内打印约232平方米的两层房屋,并可以控制机器只用一把钥匙打印房屋。由于大大节省了建造时间和成本,该技术使人类能够在移居月球或火星后使用当地的材料,并快速离开“外星人的房子”和批量印刷。

快速

24

打印出232㎡的豪宅

南加州大学的“轮廓工艺”3D打印技术项目由美国宇航局资助。根据“轮廓技术”项目负责人、南加州大学教授比赫洛克·霍斯·内维斯的说法,“轮廓技术”实际上是一个超级印刷机器人,它看起来像一个盘旋在建筑物上方的桥式起重机,两边都有轨道,中间的横梁上有一个“印刷头”。光束可以上下、前后移动,执行X轴和Y轴打印,然后逐层打印房屋。

“轮廓工艺”工作速度非常快,可以在24小时内打印出一栋2层、2500平方英尺的房子。“轮廓加工”3D打印技术现在可以使用水泥混凝土作为材料。根据设计图的预设计,高密度、高性能的混凝土可以从3D打印机的喷嘴、墙壁、隔间、装饰品等喷出。可以逐层印刷。然后,整个房子的基本结构可以通过机械手臂来完成。整个过程由计算机程序控制。

低成本

节省资金、劳动力和材料

更快、更环保

据报道,为了节省建筑材料,“轮廓工艺”机器人印刷的墙壁是中空的。尽管它们重量较轻,但它们的强度系数约为10000磅/平方英寸(即每平方英寸能承受10,000磅的压力),远远超过传统房屋的墙壁,节省了20%-25%的资金和25%-30%的材料。

“轮廓加工”最大的节约是人力。通过使用3D打印机,“轮廓处理”将节省45%到55%的人力。因此,它也将使用更少的能源和排放更少的二氧化碳,这不仅大大降低了成本,而且大大提高了速度。

机器人不仅可以负责印刷外墙,铺设地板,水管,电线,甚至油漆和墙纸,但它不能完全取代工人。住宅建筑的许多部分,如水电、供热管道、门窗、天花板等,仍然需要工人手工安装。

美丽的外表

波浪形外墙

更加美丽和环保

尽管“轮廓工艺”技术仍有一些不足,但它的诞生意味着该领域将有许多新的工作岗位。目前,该项目已经引起了许多施工组织和公司的关注。

Khosh neves教授强调,新技术还可以根据需要将建筑构件制成任何形状,而不一定是传统的直线形状。例如,房屋的墙面可以有独特的弧形或波浪形外观,这不仅丰富了建筑的美感,也符合经济效益和环境效益。此外,它还可以在灾区重建和贫民窟重建中发挥重要作用。

乔希·内维斯教授说,到2050年,3D印刷厂将成为一项成熟的技术,届时坚固性将不再是首要考虑因素。现在生产的各种高强度塑料建筑材料可以保证5到10年的需求,同时也满足了住房人口的需求。此外,由于成本低,几年内改变它是绝对不可能的。

梦想太空

在没有外力的情况下发挥单元的潜力

批量印刷的《异形屋》

值得一提的是,“等高飞行器”技术不仅仅限于地球使用,还可以应用于外层空间。据联合国估计,2050年全球人口将达到前所未有的96亿,地球上的生活空间将更加拥挤。荷兰非营利组织火星一号将从20万申请者中挑选1058人参加火星移民培训。据估计,2024年将有24名移民被选中,并将被送上六次飞行,在火星上生活。如果人类将来想迁移到其他星球,解决住房问题是首要任务。

乔什·内维斯教授说,如果人类将来要在月球上建造栖息地,预计90%的建筑材料将来自月球土壤,而其余的可能需要通过宇宙飞船从地球运送到月球。由于“轮廓飞行器”可以更快、更环保地批量建造适合人类居住的建筑,可以想象,随着这一尖端技术趋于成熟,太空移民将会过上更舒适的生活。

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