把握科技创新  提升3D混凝土打印技术

潘秀媚
温州温工工程机械有限公司

摘要: 据国家统计局数据显示，近年来我国房屋新开工面积总体呈增长趋势，2021年房屋新开工面积达19.89亿平方米，2023年的前两年略有下降，预计本年度我国房屋新开工面积将回升至23.15亿平方米。随着城市化发展，传统建筑业低效、高能耗、高污染日益凸显，转型升级矢在弦上。智能化3D打印建筑以其绿色、高效、全新技术的施工方式在我国方兴未艾。随着技术进步，运用3D混凝土打印技术的新型建筑与绿色建筑材料已深受业界关注。

1 引言
  当今我国面临新一轮科技革命和产业变革，以信息技术与制造技术深度融合为特征的智能制造模式正在引领整个制造业的深刻变革，3D打印作为制造业代表性的颠覆性技术是产业实现向智能化制造转型，日益受到人们的重视。
  温州温工工程机械有限公司近些年来先后与上海同济大学、西安交大、哈工大等多所高等院校以战略合作形式，积极推进我国应用3D打印建筑技术。
  应用温工3D混凝土打印输送泵的“中国建筑技术中心”、“盈创”、”中建八局”、“”奥美瑞”“大界”等多家国内知名智能技术开发企业的实践证明不仅我国3D建筑技术方兴未艾，而且日趋成熟，发展3D打印建筑势在必行。
2 应用意义
  2.1 由温工制造开发的3D混凝土打印输送泵结合智能控制、精准限位、油墨接受能力强，为3D打印建筑提供了可靠的技术条件，助推我国发展3D建筑技术进入快车道起着一定的作用。
  温工 JP10ZN 3D混凝土打印输送泵以锂电池为电源，低压微电动力、匹配充电桩，该机问世为改变我国建筑施工摆脱沿袭至今传统的砌筑工艺将发挥积极作用。
  JP10ZN 具有技术先进，命令执行反应迅速、定位准确、无偏移迭加、成型快捷、活动范围扩大。
  2.2 近年来,3D打印建筑成为建筑产业的热议的话题。3D打印技术为增材制造技术,在计算机辅助下,把三维实体的制造转换成二维层面的堆积和沿成形方向上的不断迭加,最终制造出三维实体，具有工期短、效率高、综合成本低等诸多优势。运用3D打印技术的新型绿色建筑材料,深受业界关注。
3 工作原理
  3.1 3D打印机根据传统的结构图纸完成三维数字化建模,并在设备控制和软件开发中引进智能化技术,使3D打印更高效精确。在自动化的基础上,利用计算机视觉识别辅助系统及多种传感器,让打印过程更智能化,通过视觉识别优化，保证3D打印建筑能高效施工、外观一致、尺寸精准。
  3.2 通过自动定位系统,准确定位钢筋网片和其他装饰构件的摆放位置,减少人工干预、降低误差。此外还利用VR虚拟现实技术让客户体验个性化定制建筑,改变了房地产“以产定销”的模式.
4 产生效应
  依靠 3D打印技术的自动化、智能化,颠覆传统的建造方式,掀起一场建筑革命:
  4.1 大幅降低材料和人工成本,通过机械化智慧运作替代繁琐的人工操作,与传统建造方式相比,不产生建筑垃圾,可节约建筑材料30%-60%,节省人工50%-80%。3D打印技术还可以在保留原有钢筋梁柱结构体系的基础上,预留管线门窗等,实现内外装饰一体化完整打印,缩短工期50%~70%,大幅降低建筑生产成本。
  4.2 最大限度按时保证建筑质量。全自动化的生产方式,摒弃了传统的湿法操作,避免了人工作业的误差,高质高效。
  4.3 便于建造异形建筑。传统的建造方法是用砖头砌垒,房屋整体形状变化有限。而3D打印则可让建筑形态随心所欲,只要事先设计好造型和花纹,打印出墙体后就能拼装。
5 结语
  3D打印建筑不仅从技术上实现了生产环节的智能、节约、绿色、低劳动强度,还最大限度的使用建筑再生资源,实现建筑材料循环利用。为大力推进新型建筑工业化、智能化,促进建筑业持续健康发展，发挥了重要的引领性作用。
  当前,温工正顺应时代进步,利用智能产业迅速发展的大好机遇，坚持创新主题,努力在3D打印建筑技术领域中下大功夫,努力争取新的成绩。