建筑与3D打印.ppt

建筑与3D打印
——3D打印技术在建筑业的发展现状分析
01
3D打印概述
02
建筑实例
03
现状分析
目录



、特点
、应用

1.“轮廓工艺”


3.“”
“运河屋”






建筑与3D打印
PART1. 3D打印概述
3D打印(英语:3D printing),即快速成形技术的一种,它是一种数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
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第三次工业革命
18世纪60年代,蒸汽机的广泛使用引发了第一次工业革命。
发电机和电动机的发明和使用,成为第二次工业革命的突出标志。
2012年4月,英国著名财经杂志《经济学人》报道称“3D打印将推动第三次工业革命”。由此,3D打印技术被称为“具有工业革命意义的制造技术”。
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1986年,Charles Hull率先推出光固化方法(stereo lithography apparatus,SLA),这是3D打印技术发展的一个里程碑。同年,他创立了世界上第一家3D打印设备的3D Systems公司。该公司于1988年生产出了世界上第一台3D打印机SLA-250。
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3D打印
1988年,美国人Scott Crump发明了另外一种3D打印技术——熔融沉积制造(fused deposition modeling,FDM),并成立了Stratasys公司。
1989年。(selective laser sintering,SLS),其原理是利用高强度激光将材料粉末烧结直至成型。
1993年,麻省理工大学教授Emanual Sachs发明了三维印刷工艺(Three-Dimension Printing,3DP)。通过向金属、陶瓷等粉末喷射粘接剂的方式将材料逐片成型,然后进行烧结制成最终产品。
技术详解:hives/6583
技术的发展
创新触发期
根据2013年7月的3D打印技术曲线成熟度(Hype Cycles)报告,技术成熟曲线分为五大阶段:创新触发期(Innovation Trigger),期望膨胀期(Peak of Inflated Expectations),泡沫化的谷底期(Trough of Disillusionment),稳步爬升的光明期(Slope of Enlightenment),实质生产的高峰期(Plateau of productivity)。由图可知,个人级3D打印技术正处于期望膨胀期,而企业级3D打印技术已经步入稳步爬升的光明期。
期望膨胀期
泡沫化的
谷底期
稳步爬升
的光明期
实质生产
的高峰期
+
-
成型原理对比分析
3D打印技术(加法)
A
传统机械加工(减法)
B
3D打印技术,学术上又称“添加制造”技术,也称增材制造或增量制造。3D打印将三维实体变为若干个二维平面,通过对材料处理并逐层叠加进行生产。
传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品
3D打印机技术在原理上并不复杂。与传统制造业在材料上做减法不同,它奉行的是加法守则。要打印一个东西,你首先要有一张3D立体图,配套的软件会把这张图上的物体进行一系列数字切片,并将切片信息传送到打印机,打印喷头立刻启动,根据切片信息,一层层极薄地堆叠出立体物件。
3D打印的原理
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数字制造
借助CAD等软件将产品结构数字化,驱动机器设备加工制造成器件:数字化文件还可借助网络进行传递,实现异地分散化制造的生产模式。
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降维制造
即把三维结构的物体先分解成二维层状结构,逐层累加形成三维物品。因此,原理上3D打印技术可以制造出任何复杂的结构,而且制造过程更柔性化。
03
堆积制造
“从下而上”的堆积方式对于实现非匀致材料、功能梯度的器件更有优势。
04
直接制造
任何高性能难成型的部件均可通过“打印”方式一次性直接制造出来,不需要通过组装拼接等复杂过程来实现。
05
快速制造
3D打印制造工艺流程短、全自动、可实现现场制造,因此,制造更快速、更高效。
3D打印的特点
3D打印机分为民用级(个人级),工业级(企业级,专业级,生产级)
只能打印单色物体,同一台打印机不能更换耗材
价格:最便宜的几千~几万元不等(有国产和进口区分)
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