編者：中噴網(wǎng) 墨宸

 日本建筑3D打印公司清水建設(shè)株式會社推出了一款新型建筑3D打印機。

以材料噴涂模擬器為主要賣點，噴涂式 3D 混凝土打印系統(tǒng)可以制造大型彎曲鋼筋構(gòu)件。

具有材料噴涂模擬器的九自由度龍門機器人能夠提前驗證噴涂材料的行為。

該材料噴涂模擬器是與卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機械工程系Kenji Shimada教授領(lǐng)導(dǎo)的計算工程與機器人實驗室 (CERLAB) 聯(lián)合開發(fā)的。

材料噴涂模擬器 

在混凝土結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，3D打印技術(shù)有望得到實際應(yīng)用，目前其應(yīng)用主要集中在材料擠出打印方面，即通過向下擠出的方式逐層沉積水泥基材料。然而，這種方法難以將鋼筋整合到打印層中，從而限制了其在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的應(yīng)用。

噴涂式打印技術(shù)通過噴涂水泥基材料形成結(jié)構(gòu)，更適合生產(chǎn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)件。但同時，打印機運動控制的復(fù)雜性使得保證足夠的制造精度變得困難，這構(gòu)成了一項關(guān)鍵的技術(shù)挑戰(zhàn)。

在新開發(fā)的系統(tǒng)中，打印控制參數(shù)是通過使用材料噴涂模擬器來確定的，該模擬器可以推導(dǎo)出最佳噴嘴路徑、噴涂距離、角度、速度、材料排放量及相關(guān)條件。這種方法提高了打印精度，同時最大限度地降低了缺陷率。用于打印的龍門機器人由一個懸掛在安裝在門式框架頂部的雙軸XY運動機構(gòu)上的七自由度機械臂組成。

噴涂式3D打印系統(tǒng)（龍門機器人）

可打印區(qū)域深6米、寬4米、高3米。從機械臂末端的噴嘴，材料可以向多個方向噴射，覆蓋范圍廣，甚至可以填充加固組件的內(nèi)部。在演示測試中，該系統(tǒng)僅用4個小時就成功制造出一個扭曲的曲面墻，其上下兩層均從中心向外突出，高度達2.5米。

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