三D打印关键技术对建筑工程行业发展的影响.doc

3D打印技术对建筑行业发展影响 　　摘 要：3D打印技术是多年来新兴一个技术，自问世以来便受到广泛关注。将3D打印技术利用于建筑行业，既是机遇又是挑战。该文介绍了3D打印技术及其发展现实状况，综合分析了其优点和不足，以实例叙述了3D打印技术应用于建筑行业可行性及其相较于传统建筑方法优势，并进而展望了3D打印技术在建筑行业发展趋势。若能处理该技术现存部分问题，并和建筑行业特征联络，充足地和建筑行业相融合，必将给建筑行业带来巨大变革，促进建筑行业发展。 　　关键词：3D打印 建筑行业 发展 　　中图分类号：TU17 文件标识码：A 文章编号：1674-098X（）04（c）-0037-01 　　1 3D打印技术介绍 　　3D打印（三维打印）是一个以数字信息化模型为基础，利用粉末状金属或塑胶等可粘合材料，经过一系列物理叠成技术来结构物体技术。和喷墨打印机工作原理近同，3D打印机经过电脑控制，对三维模型分成若干薄层加工，叠加这些薄层最终把数字模型变为实物，其精度伴随薄层厚度降低而增加。和喷墨打印机采取耗材不一样，3D打印可采取工程塑料、光敏树脂、无机粉料、合金类材料等，使用材料范围更广。3D打印过程通常由三维建模、分层切割、打印喷涂和后期处理这四部分组成。 　　3D打印技术早在20世纪90年代中期就已出现[1]，但在该时期因为落后技术和较高成本影响，这项技术没有得到巨大发展和推广。而伴随时代发展，科技水平不停提升，3D打印技术取得了显著进步。从中国外3D打印技术领域专利申请量[2]情况可知，国外3D打印技术发展较早，在1993-间处于增加趋势，随即专利数量降低，处于相对成熟期；而中国3D打印技术发展较慢，前期几乎没有专利数，至今，专利数量快速增加，表明中国3D打印技术正处于研发快速发展期，极具前景。 　　现在，3D打印技术关键应用于产品模型制作、艺术品加工等精细化领域[3]。除此之外，在航天工程、医学研究、建筑工业、服装衣饰等行业也取得了一定结果，被誉为“第三次工业革命”工具。但因为3D打印耗材局限，3D打印机本身功效及其价格和可操作性限制，现在政策、知识产权和社会伦理不完善等问题，致使现在3D打印技术仍未得到广泛普及。 　　2 3D技术对建筑行业影响 　　3D打印技术不停发展和完善，为各行各业转型发展注入了新鲜血液。其对建筑行业发展也有着举足轻重作用。传统建筑模型制造方法已无法满足高尖端设计要求，而该技术在对微缩模型还原正确度上含有显著优势，全数字还原不失真立体展示和风洞及相关测试标准，现现在众多设计机构大型设置全部利用3D打印技术先期构建正确建筑模型来进行效果展示和相关测试[4]；同时该技术处理了传统模型制作中材料浪费、污染严重、和材料运输不易等问题，所以逐步被设计师们接收。 　　因为3D打印技术优势被更多国家设计师认可，设计师们也在不停探索3D打印技术打印整栋建筑可能性和艺术性，荷兰现在已经开始建设世界上第一栋全3D打印建筑，上海建筑设计师近日也采取建筑垃圾和玻璃纤维为材料打印展示性建筑物。3D打印技术已在建筑行业开辟了一条前所未有道路，开拓了设计师们思维，也将助力建筑行业转型发展。 　　在实际建设领域，混凝土在生产应用过程中高能耗、高污染等问题逐步成为制约混凝土材料发展一大阻力[5]。，英国拉夫堡大学研究员研发出新型混凝土3D打印技术，证实了3D打印技术和传统建筑材料结合可行性，是建筑行业材料和该技术接轨关键标志。混凝土作为建筑材料对各项指标要求全部颇为严格，在耐久性和强度方面3D打印技术仍有很多亟待处理难题，但该技术分层打印、层层印刷特点在最大程度上节省了材料，提升了材料利用率，同时该技术能做到传统工艺无法达成精度。该技术能将计算机中设计在相对短时间内转化为实体模型，大大缩短了建设周期，节省了大量人力、物力。毋庸置疑3D打印技术应用将为混凝土可连续发展提供一条全新道路，伴随一线工作劳动力不停流失，该技术能直接生产出建筑单体，在建筑施工现场只需要对单体进行简单拼接即可完成，降低了施工难度和风险，也是未来建筑工业化发展肯定趋势。 　　3 结语 　　3D打印是科技发展产物，同时它发展推进着各个行业革新和进步。时至今日，该技术已经将其应用范围拓展到了各行各业，并还在以迅猛态势发展着。其在建筑行业应用前景也一片大好，将3D打印应用至建筑行业之中，使其精密特征得到充足发挥，突破传统建造模式限制，材料多样、环境保护优势也打破了建材单一局限。建筑行业传统生产施工方法束缚了设计师思绪，3D打印所含有优势能够使很多看似天马行空设计成为可能，摆脱技术短板所带来桎梏，最大程度地将设计师思维展现在世人面前，使更多灵感和创意将会成为真实产品，为建筑行业注入更多鲜活和不竭动力。即使昂贵、耗时和打印材料供给等问题仍然制约着3D打