当今众多视频展示了机器人或龙门系统3D打印大型建筑(如房屋)的过程。该技术原理与桌面级3D打印机极为相似,只是将塑料材料替换为混凝土。
近期,德国3D打印企业COBOD宣布与布伦瑞克工业大学成立合资公司,共同开发商用多功能建筑机器人。该机器人/龙门系统会按照计算机生成的路径,逐层喷射一种特殊混凝土(喷射砂浆)。施工完成后移除设备,即可获得完整建筑结构。
COBOD的BOD2 3D龙门打印机 图片由COBOD提供
BOD2 3D龙门打印机
COBOD公司一直致力于建筑行业的结构体3D打印技术。该公司最新推出的商用3D打印系统及配套软件,可实现水泥构件的设计、混合与打印一体化作业。该机器人系统由大型龙门架、伸缩式打印头和机械臂组成,其创新之处在于BOD2型号的垂直伸缩头可搭载多种工具——既能安装传统夹爪进行砖块搬运,也可换装打磨工具等施工设备,因此被定位为多功能建筑机器人。
BOD2龙门3D打印机的打印宽度为14.62m,打印高度为8.54m
图片由COBOD提供
3D打印混凝土
任何机器人或3D打印机若没有控制系统的指挥都将毫无用处。BOD2采用COBOD自主研发的软件系统,该软件能将3D CAD模型进行分层切片处理并转换为G代码指令。这套智能系统替代了传统机器人编程人员,大幅降低了终端用户的操作门槛。
要实现整栋建筑的3D打印,龙门机器人需要覆盖整个施工场地,同时还需适应小型工程需求。BOD2最大打印宽度达14.62米,最大打印高度8.54米。得益于模块化钢桁架结构,建筑长度可根据客户需求无限延伸。
BOD2的CAD模拟,使用机器人夹具用砌块建造墙壁
图片由COBOD提供
建筑3D打印技术
采用3D打印技术建造房屋能显著提升施工效率,在人员与材料有限的情况下快速完成建筑作业。BOD2系统具备快速部署特性,仅需少量操作人员即可运行。该3D打印系统支持多材料打印,可同步完成建筑内外墙体的整体成型。
若客户需要传统外观的墙体,BOD2可换装夹爪工具进行砖块或建筑砌块的铺装。COBOD通过商业化推广这项技术,既为新兴建筑企业开辟发展。