4月3日,在湖北宜昌三峡大学的3D打印研制基地,工作人员正在给一栋8米高、占地100平方米的双层试验楼举办封顶典礼。
这栋自3月初开端制作的小楼,全程仅耗时22天,用3个工人,是我国首个原位3D打印双层修建。
传统的砖墙多为砌体结构,是用砂浆粘起来的。“咱们的3D打印是纯混凝土砂浆,柱子、墙体、楼板、楼面都是一体化打印的,它的强度比传统砖的强度要高,打印精度更高。”该项意图技能负责人、三峡大学水利与环境学院副教授李洋波说,只需求将3D打印机调至需求打印的层数和层高,点击一键打印就能主动开端。
在这所小楼邻近,是打印这所小楼的3D打印机。该打印机跨度12米,犹如一个龙门架。李洋波介绍,这是第三代打印机,他们团队花了3年时刻才研制而成。
“咱们更新换代了20多台套设备,经过上千次试验,才突破了大标准打印机在精度操控、结构连续性及打印稳定性等方面的难题。”李洋波说。
在试验过程中,李洋波的开发团队经过参数和现场细节技能调整,将打印机喷嘴两次走到同一个方位的误差操控在0.1毫米以内,打印的形状误差不超越2毫米,整栋小楼没再次呈现打印瑕疵。
“超越3米之后,咱们调整了送料的方法,一起也调整了混凝土的合作比,由开始的螺杆方法泵送,变成了液压泵送,压力更大,流动性更好,确保了打印的连续性。”李洋波说,此次建房过程中,还运用了AI算法规划打印途径,极大缩短了打印头空走时刻,提高了打印功率。
在现场,记者看到小楼的许多墙体呈现裂纹。记者不由问道:“房子是不是安全?”
“裂纹呈现的原因是浇筑当天气温在30℃上下,风速也比较大,外表水分蒸腾较快,因而发生裂纹。”李洋波介绍,“裂纹只呈现在非承重墙墙体,都在正常可控规模,对全体结构安全不发生影响。”
此外,这栋房子全体承重是由15根立柱和中心的梁板构成的一个结构系统,3D打印的是承重柱的外壳,中心部分是空心的。
“待承重柱打印到楼板高度后,咱们会将钢筋笼经过空心部位装进去,并和地圈梁钢筋焊接在一起,构成一个全体,再把二层板梁钢筋绑扎装置到位,进行柱、梁、楼板的混凝土现浇。”李洋波说。
不仅如此,细细调查不难发现,这栋房子墙体的四角都是在同一个水平线上,垂直度十分好,墙体也规划了一些曲面的异形造型。“房子打印时十分平顺和润滑,房子的结构也十分安定,和传统房子的运用的时刻相同。”李洋波说。
据相关数据,2024年全国乡村自建房每平方米的平均价格规模在1000至1500元之间。而这栋房子每平方米的造价在1000元左右,与不少乡村房子的造价适当。
“用传统的方法制作这栋双层修建,需求5名工人,2个月时刻。而此次用3D技能打印房子啊,只需花1个月就能完结,模板和人工都能够十分大地节省下来。”李洋波说,这台3D打印机还完成了绿色制作,能够将磷石膏、修建固废等做为制作质料,完成玻璃钢、陶瓷、塑料等方面的打印。
这栋房子打印好之后,将用于技能试验测验。这项技能未来投入市场运用后,该设备还能够打印玻璃钢、陶瓷、塑料等,应用于市政管道、排水设备、景象雕塑等制作场景。
“前段时刻,国外一个修建协会还派出10人调查团前来调查,对打印机表现出极高的爱好。”李洋波介绍。