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2021/07/12
搶救旅遊業！機器人把瑞士的文化場所3D列印出來了
為了振興瑞士一個只有16名居民的穆萊尼斯小村莊，蘇黎世聯邦理工學院正計劃建造一座由3D列印柱子組成的23米高塔，該塔將成為小村莊的一個文化場所，吸引旅客！
這座高塔將在現場使用機器人3D列印機來建造，高75英尺，據說將是有史以來由機器人建造的最高3D列印結構之一
「蛋殼」3D列印
對於在建築環境中進行3D列印的水泥，因為它是從液體材料過渡到固體，所以它通常需要由模板來支撐，造成更昂貴的製造成本。雖然FDM 3D列印在建築應用中最有前景，但它的速度、規模和無法生產薄的列印結構來固定水泥，在某種程度上阻礙了它被廣泛採用的機會。
2020年7月，蘇黎世聯邦理工學院的研究人員將機器人大型FDM 3D列印與鑄造方法融合在一起，設計出一種新穎的「蛋殼」水泥3D列印工藝。這技術使團隊能夠以更節省材料的方式，生產出複雜的結構，同時也將材料的側向壓力降到最低，從而列印出具更複雜幾何形狀的雕塑作品。通過將大型機器人FDM 3D列印與按需設置的數位鑄造系統相結合，該系統由蘇黎世早期的團隊在2014年設計的智慧動態鑄造(SDC)方法開發，該團隊使用單層的薄殼作為模板，創建更複雜的結構。
蘇黎世團隊與德國工程公司Basler & Hofmann合作，部署了製造過程，並在公司總部的庭院中創建了3D列印的「未來樹」，通過他們開發的新技術，其柱子在幾個小時內就可以自我支撐了。蘇黎世聯邦理工學院之前還參與了其他幾個建築項目，與一家建築事務所合作創建了一個5噸重的3D列印弧形外殼水泥的展館，並以3D列印機和機械臂結合的數位製造技術，創建了一座三層樓的房子。
穆萊尼斯的3D列印白塔的效果圖
列印白塔
穆萊尼斯小村莊的白塔項目，主要以有機形狀的3D列印白色水泥柱組成，這些柱子支撐著四層樓，每層樓高4到8米，並在塔頂形成一個圓頂，圓頂內將是一個舞台，可以舉行戲劇、舞蹈表演和音樂會。白塔的建設將於2022年4月在現場開始，據報道稱，機器人列印機能夠在短短兩小時內列印出一個三米高的柱子，並且每個3D列印元素都被設計成可以在另一個地方拆卸和重建。
白塔大廳的內景效果圖
水泥3D列印
在建築行業，已愈來愈頻繁地使用3D列印來增強材料的特性、降低製造時間和成本，並在新建築的建造過程中提高材料效率。近年來，該領域取得了許多進展，加州大學的研究人員正在研究一種新方法，將3D列印的聚合物八邊形格子納入水泥結構中，作為加固物，使結構的重量更輕，同時保持基本的承重能力。
今年5月，瓦倫西亞科技大學的一個研究小組開發了一種獲得專利的3D列印鋼筋水泥樑的替代品，以3D列印的塑料塊形式，可以像樂高積木一樣組裝，並在原地凝固，為3D列印提供更高階的建築技術。
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