3D打印領(lǐng)域中最令人關(guān)注的應(yīng)用之一應(yīng)該算是打印房屋等建筑物了。雖然這項技術(shù)的開發(fā)還有很長的路要走,尤其是還要通過各國在結(jié)構(gòu)安全等方面的指標(biāo)檢驗,但毫無疑問正在取得進(jìn)展,而且相當(dāng)快。
3D打印建筑技術(shù)最早被公眾關(guān)注是在2010年,當(dāng)時一位名叫Behrokh Khoshnevis的博士發(fā)明了一種名為輪廓工藝(Contour Craftings)的技術(shù),該技術(shù)主要通過3D打印來構(gòu)建整個建筑。Behrokh Khoshnevis博士是南加州大學(xué)快速自動制造技術(shù)中心(CRAFT)主任。Khoshnevis堪稱“大型3D打印之父”,因為他的工作為這一領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ),可以毫不夸張地說,目前在這一領(lǐng)域的其它所有研究和開發(fā)都是在Khoshnevis博士的工作成果基礎(chǔ)上進(jìn)行的。
他的方法主要依賴于可移動的大型、輕便的3D打印機,這樣能夠很方便地將其轉(zhuǎn)移到施工現(xiàn)場。在施工現(xiàn)場組裝完畢后,Khoshnevis的3D打印機主要通過逐層沉積的方法構(gòu)建房屋或其它大型建筑,從而減少了傳統(tǒng)建筑技術(shù)中的浪費、成本和施工時間。
盡管初步獲得了成功,但是在過去兩年里,Khoshnevis博士仍在繼續(xù)開發(fā)他的Contour Craftings技術(shù),并獲得了很大的進(jìn)展。
Khoshnevis稱,他已經(jīng)成立了一家公司,以商業(yè)化Contour Craftings技術(shù),目前該技術(shù)正在接近各種應(yīng)用。事實上,Khoshnevis和他的公司的進(jìn)展非常迅速,他希望1-2年內(nèi)在市場上推出其第一款建筑3D打印機。不過大學(xué)和研究實驗室可能會更早使用這些機器。
屆時一旦推出,這種3D打印機最初將會打印比較小一點的房屋,并且能夠打印外部的混凝土墻壁、保溫甚至石膏板。
“我們已經(jīng)打印了石膏板材料,不久將打印保溫材料。未來還將實現(xiàn)布線功能。”Khoshnevis說,“我們將是一個設(shè)備供應(yīng)商。我們不打算進(jìn)入建筑施工業(yè)務(wù)。我們會出售或出租機器。”
雖然Khoshnevis的公司尚未為這些機器定價,但是他說,“根據(jù)大小和制造能力的不同,這些機器的價格將在20萬美元以上。”
說到大小,這些機器有可能會相當(dāng)大。實際上,Khoshnevis的Contour Craftings技術(shù)最終有可能用來構(gòu)建摩天大樓。
“我希望未來5年內(nèi),我們的機器能夠在世界各地使用。十年內(nèi),我們的3D打印機應(yīng)該能夠建筑高樓等大型結(jié)構(gòu)。”Khoshnevis解釋。“十年之內(nèi)這項技術(shù)被用在月球上也不是不可能的。”
對于太空技術(shù)來說,十年并不是一段很長的時間。也許,Khoshnevis的樂觀來源于這樣的事實,他目前正在與NASA(美國宇航局)合作,進(jìn)一步發(fā)展3D打印在太空中的應(yīng)用。 事實上,據(jù)Khoshnevis稱,近來他們?nèi)〉玫脑S多進(jìn)展都與NASA的項目有關(guān)。
“我們已經(jīng)成功地展示了將該技術(shù)稍加變化后應(yīng)用于火星或月亮上的可行性。”Khoshnevis告訴我們。
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至于競爭,在被問到對于上海盈創(chuàng)公司看法時,該公司在今年1月份展示了他們3D打印的別墅和5層公寓樓。Khoshnevis對此毫不在意。事實上,他聲稱上海盈創(chuàng)實際上是侵犯了他的專利,盡管盈創(chuàng)公司仍舊比他目前的技術(shù)“落后幾年”。
“這家中國公司在2013年初拜訪了我,然后在2013年8月邀請我去參觀他們的總部,我去了。他們說,他們想賣給我材料,然后向我討教所需要的粘稠度和材料的配方。我離開后不久,他們將一個粗噴嘴連到一臺幾年前花200多萬美元在意大利購買的數(shù)控機床上,并試圖復(fù)制我的方法。”Khoshnevis解釋說,“這家伙(指盈創(chuàng)總裁)制造了許多虛假聲明,包括告知,他可以在一天內(nèi)建造10棟別墅,而實際情況是每棟建筑都要花他好幾天的時間,因為他需要使用在工廠里的巨大不可移動設(shè)備將其分成幾部分造好。”
Khoshnevis接著解釋說,盈創(chuàng)在打印好這些建筑構(gòu)件后需要花幾天時間使其固化然后才能移動到施工現(xiàn)場。Khoshnevis稱,他們的方法實際上比當(dāng)下建筑領(lǐng)域的預(yù)制模塊化建造技術(shù)更為昂貴。他似乎一點也不擔(dān)心在中國發(fā)生的事情,并已經(jīng)決定不采取法律行動,原因很簡單,因為他目前在這項技術(shù)上比盈創(chuàng)領(lǐng)先得多。