德累斯頓大學(xué)：CONPrint3D用于建筑中的整體3D打印

南極熊從外媒獲悉，德累斯頓工業(yè)大學(xué)的研究人員一直在探索建筑行業(yè)的挑戰(zhàn)，M. Krausea，J.Ottoa，A.Bulgakovb和D.Sayfeddinec 在最近發(fā)表的論文“ 大規(guī)模數(shù)字混凝土結(jié)構(gòu)，用于現(xiàn)場(chǎng)整體3D打印的CONPrint3D概念 ”中討論了增材制造工藝及其在工業(yè)中的潛力，當(dāng)今建筑和設(shè)計(jì)的局限性。

在探索3D打印和增材制造流程如何對(duì)建筑行業(yè)產(chǎn)生積極影響時(shí)，研究人員考慮了以下幾點(diǎn)：

• 機(jī)械工業(yè)
• 具體技術(shù)
• 數(shù)據(jù)管理
• 施工管理
  

隨著進(jìn)步的發(fā)展，德累斯頓工業(yè)大學(xué)繼續(xù)依靠CONPrint3D®（混凝土現(xiàn)場(chǎng)3D打�。�，該系統(tǒng)提供：

• 確立機(jī)器技術(shù)
• 生產(chǎn)完全填充的混凝土結(jié)構(gòu)
• 可持續(xù)混凝土配方，最大粒徑最大為16 mm
• 直接在建筑工地上使用
  

對(duì)于這項(xiàng)研究，研究人員研究了使用CONPrint3D®對(duì)混凝土打印進(jìn)行更大的優(yōu)化，因?yàn)橐呀?jīng)達(dá)成共識(shí)，并且建筑領(lǐng)域的大多數(shù)專家都同意3D打印具有更高的效率，可負(fù)擔(dān)性和設(shè)計(jì)潛力，所以研究人員將注意力轉(zhuǎn)移到這種更先進(jìn)的技術(shù)形式上，實(shí)際上，與典型的磚石結(jié)構(gòu)相比，CONPrint3D®可以節(jié)省多達(dá)25％的成本，并且處理速度可能快6倍。

與固定產(chǎn)業(yè)相比，建筑業(yè)中計(jì)算機(jī)輔助制造的邊界條件完全不同。不斷變化的環(huán)境條件（例如工地位置，底土特性或環(huán)境影響）使現(xiàn)場(chǎng)難以引入自動(dòng)化生產(chǎn)方法。越來越多的數(shù)字化和建立新的規(guī)劃方法，例如建筑信息模型（BIM），可以簡(jiǎn)化在建筑工地上引入自動(dòng)化流程的過程�！�

“打印策略的優(yōu)化與確保流程效率極為相關(guān)。施工過程通常在打印前由計(jì)算機(jī)模擬�！�

混凝土3D打印過程的基本組件CONPrint3D®

自2014年以來，德累斯頓工業(yè)大學(xué)的研究人員一直在尋找改善施工過程的方法。CONPrint3D®的開發(fā)前景光明，因?yàn)橛∷⑹窃谑┕がF(xiàn)場(chǎng)按需進(jìn)行的（現(xiàn)場(chǎng)混凝土施工），它代表了“在工廠現(xiàn)場(chǎng)建立的施工機(jī)械”。市場(chǎng)”，然后創(chuàng)建大型的，完全填充的混凝土結(jié)構(gòu)。

通過改進(jìn)的車載混凝土泵在幾何上精確地安裝混凝土

進(jìn)行路徑規(guī)劃時(shí)會(huì)考慮軌跡，約束，速度，加速點(diǎn)等：“當(dāng)解決運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃問題時(shí)，將提供打印頭的加速和制動(dòng)部分。軌跡的規(guī)劃是在空間和時(shí)間上進(jìn)行的，以確保打印頭在給定時(shí)間段內(nèi)通過工作空間的節(jié)點(diǎn)。計(jì)劃任務(wù)的解決方案取決于機(jī)器人的任命，其運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，由技術(shù)操作和技術(shù)環(huán)境條件來執(zhí)行�！�

在研究過程中，研究人員創(chuàng)建了新的自適應(yīng)3D打印策略以開發(fā)新的連續(xù)過程鏈，盡管他們?cè)跀?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)準(zhǔn)備和處理方面的工作尚未準(zhǔn)備就緒。

左：CONPrint3D®的方法右：擠出帶有圓角的較小混凝土條并隨后填充混凝土

“國(guó)際研究項(xiàng)目的目的是完成從BIM到針對(duì)機(jī)器的優(yōu)化G代碼的數(shù)字處理鏈。在德累斯頓工業(yè)大學(xué)，將繼續(xù)進(jìn)行研究，以實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的目標(biāo)�！毖芯咳藛T總結(jié)說。

增材制造已經(jīng)為整個(gè)建筑業(yè)帶來了巨大的福音，尤其是在材料方面的多功能性方面。雖然這是一種境界仍在不斷發(fā)展，建設(shè)3D打印機(jī)正在大規(guī)模開發(fā)，甚至像遠(yuǎn)了任務(wù)建設(shè)空間。

編譯：3dprint.com