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智“繪”未來，3D打印建筑產品的定制之道
說起3D打印，大家一定不陌生
該技術在塑料、金屬等
材料領域的應用相對成熟
相信大家也見過相關打印產品
但是在建筑領域卻并不多見
今年年初的科幻大片《流浪地球2》中
出現過利用3D打印技術建立月球基地的場景
將“科幻”照進現實
今天，小編帶你走進
位于西安的一公院科技產業園
圍墻大門3D打印建設項目現場
共同感受混凝土3D打印技術的魔力
科技產業園效果圖
該項目利用3D打印技術為科技產業園“打印”出769根形態各不相同的立柱，組成長304米的圍墻，以及4座由200多塊預制構件組成的門房，總打印量達300噸，總打印時長約625小時，是國內少有的大型3D打印建設項目。
再根據每一層的內外輪廓
進行平面路徑填充
最后將打印數據信息輸入3D打印機
絲滑走位
在本項目中
異形的圍墻立柱屬于薄壁結構
如果按照常規的打印路徑設計流程
由于建模邏輯和切片過程中
容易出現模型缺陷
極易導致打印路徑不流暢
圍墻立柱形態特征丟失
嚴重影響打印精度
圍墻立柱的質量和美觀度將大打折扣
于是，“空間打印路徑規劃算法”應運而生
采用參數化設計
跳過建模切片環節
直接生成連續流暢的空間路徑
（紅色線條為常規流程導出路徑，藍色線條為新算法導出路徑）
打印“畫筆”的走位
是不是看起來“絲滑”了許多？
立柱不倒
由于高2.2米的異形立柱存在懸挑扭轉結構
加之中空壁薄
一旦打印過程中出現
結構重心偏移過大
為解決這一難題
設計師利用重心同軸優化技術
在結構造型基本不變的情況下
通過細微調整打印路徑
保證打印過程立柱結構重心
始終在固定軸線上
就像專業舞者在旋轉過程中
只要控制重心在身體垂直線上
化整為零
只能是分塊單獨打印到現場拼裝
這樣，不僅要考慮每個構件之間的連接
這時就輪到“模型自適應分塊算法”出場了
只要在程序中輸入構件的限制參數
便自動將模型拆分成
一塊塊能夠實現3D打印的構件
層厚可調
對于某些復雜構件
不適用等厚度切片
比如，項目中門房打印部分的
大尺度曲面懸挑預制構件
雖仍采用平面切片
但打印面傾斜角度需要逐漸增大
以實現特殊構造
兩種切片方式涉及的“非均勻層積”打印技術
突破了混凝土等層厚打印的技術瓶頸
讓打印“畫筆”的路線、粗細更自由
變速打印
“力道”和“速度”
不斷調整材料擠出的“力道”和“速度”
將童話故事里馬良的“神筆”變成現實
服務我們的美好生活
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