TU Dresden研究建筑3D打印技术ConPrint3D的新材料

未来，3D打印技术在建筑领域发挥的作用是众所周知的，本站去年报道了一个特别令人兴奋的新技术：ConPrint3D。这项技术允许大规模3D打印混凝土项目，并在2016年德国Bauma展览会上获得创新奖。现在，该技术已经越来越接近在一个建设项目中得到充分实施，因为TU Dresden的可行性研究确定了使用混凝土的最佳材料成分，以及其他重要因素。

混凝土是世界上最广泛使用的建筑材料之一，这是因为其具备高强度和其他重要的材料性能。目前在现场需要模板和脚手架以使混凝土保持所需的形状。这些通常由昂贵的原材料制成，如塑料和木材。但是其也可能难以回收，并且用于维持这些结构的人员成本是另一个主要问题。ConPrint3D被设计为在没有这些成本的情况下建造建筑的方式，其可以大大减少建筑废料。该技术由TU Dresden的研究人员开发，允许使用3D打印方法逐层构建混凝土结构。这种增材制造工艺完全否定了对任何模板或支撑支架的需求，为建筑行业提供了一种更加高效和具有成本效益的混凝土解决方案。

现在TU Dresden正在采取措施来实现ConPrint3D的潜力。这项可行性研究旨在揭示3D打印开发的最好的混凝土类型，并研究什么样的打印头是最好挤出混凝土。看来存在用作机器人打印头引导系统的一部分的现有自动化机械的潜力，并且这是在未来几个月将更详细地研究的另一个领域。最后，该研究试图阐明法律和经济框架，指出将实施ConPrint3D的理想条件，以及建筑数据处理的最佳方式。

当这个想法最初被提出时，由Viktor Mechtcherine教授和Gunther Kunze教授领导的TU Dresden团队举例说，建造一个平均规模的单户住宅。传统的建筑方法需要6天的建造时间，3个建筑工人参与了该项目。ConPrint3D可能允许同一所房子在10小时内进行3D打印，机器人需要遵循预先建立的3D设计说明。陈本节省30％，这将在大型建设项目中产生巨大的差异。

ConPrint3D最重要的方面是在3D打印过程中选择正确类型的混凝土组合物。各种重要因素由TU Dresden建筑材料研究所的科学家确定。理想的可3D打印混凝土需要快速凝固，具有良好的可泵送性，长期保持一致性和高触变性。成功地生产出满足所有这些标准的混凝土，以及生产具有常规混凝土的稳定性和抗拉强度的结构。该研究的下一步将是科3D打印的具有粗粒度的混凝土。

显然，在考虑巨大的范围因素，以及具体的增材制造的有限实践知识，这意味着ConPrint3D仍处于概念阶段。然而，初步可行性研究的结果是有希望的，并且削减成本以及扩大设计可能性的潜力表明3D打印混凝土建筑物可以比我们认为更快地的时间内成为现实。