3d打印在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用(3d打印在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用論文)

自貢加固改造設(shè)計(jì)公司 3周前 ( 11-23 04:53 ) 5625 搶沙發(fā)

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本文目錄一覽：

1、3D打印技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用探討？
2,、3D打印技術(shù)主要應(yīng)用于哪些地方,？
3,、3d打印技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用中目前使用最廣泛的領(lǐng)域是哪一個(gè)

3D打印技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用探討？

近些年來,，3D打印技術(shù)有了非常迅猛的發(fā)展,，且在社會(huì)生活的很多領(lǐng)域到得到了非常廣泛的應(yīng)用，其中3D打印技術(shù)是基于離散和堆積成型的原理,，采用分層打印,，逐漸疊加的方式對(duì)三維實(shí)體進(jìn)行生成的一種比較先進(jìn)的制作技術(shù)。在很多研究中可以證實(shí),，對(duì)3D打印技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的運(yùn)用可以很大程度提高工作效率,，用比較低的成本對(duì)一些重要部件、實(shí)物進(jìn)行制造和生產(chǎn),，從而形成一些非常復(fù)雜,、精致的實(shí)物結(jié)構(gòu)和造型。那么接下來我們就來了解一下3D打印技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用.

1前言

在建筑領(lǐng)域,，與以往的技術(shù)相比較3D打印技術(shù)操作更加方便,、簡(jiǎn)單和快捷，這樣就引起很多專業(yè)人士的關(guān)注,，可以應(yīng)用真實(shí)的材料對(duì)實(shí)體進(jìn)行快速的建造和成型,，因而得到了廣泛應(yīng)用，具有很好的發(fā)展前景,。

23D打印技術(shù)

所謂3D打印技術(shù)就是通過利用物理層進(jìn)行持續(xù)的疊加，應(yīng)用一些材料進(jìn)行逐層的增加,，這樣就可以生成三維實(shí)體,，這是一種高新技術(shù)。與以往的建筑技術(shù)相比較,，3D打印有非常明顯的差異,，可以根據(jù)3D打印步驟將其分成為制造技術(shù)。從目前的現(xiàn)狀來看3D打印是先進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì),。在具體的應(yīng)用中可以分為3個(gè)步驟：在計(jì)算機(jī)使用相關(guān)軟件設(shè)計(jì)的時(shí)候需要打印模型,；通過利用一些成型設(shè)備（3D打印機(jī)）；利用各種類型材料進(jìn)行打印,，進(jìn)而就可以將所需要的產(chǎn)品制造出來,。對(duì)于3D打印技術(shù)而言，其具有很高的綜合性,、復(fù)雜性,，既可以把計(jì)算機(jī)上面的數(shù)字建設(shè)模型計(jì)算與機(jī)電控制技術(shù)有效的結(jié)合在一起，還可以將一些比較先進(jìn)的信息,、材料使用以及化學(xué)應(yīng)用技術(shù)等進(jìn)行應(yīng)用,，因此該技術(shù)能夠?qū)ζ渥饔眠M(jìn)行充分發(fā)揮,。同時(shí)3D打印機(jī)是重要的設(shè)備，但是其需要進(jìn)行有效控制,，還需要與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接,，進(jìn)而把計(jì)算機(jī)模型轉(zhuǎn)換成具體實(shí)物。此外3D打印技術(shù)包括很多種系統(tǒng),，以精度機(jī)械,、數(shù)字控制等系統(tǒng)為主，并且由打印材料,、工藝以及模型設(shè)計(jì)等部分組合而成,。

3建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中使用3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3.1能夠降低建筑成本

在使用3D打印技術(shù)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員只要采用計(jì)算機(jī)和打印機(jī)就可以制造完整的建筑模型,，也可以大幅度對(duì)勞動(dòng)力進(jìn)行減少,，大大節(jié)約人工方面的成本。在進(jìn)行模塊定制,、對(duì)單件進(jìn)行小批量生產(chǎn),，可以大大降低生產(chǎn)成本和工程的使用時(shí)間，也可以起到節(jié)約建筑原材料的目的,，進(jìn)而促使建筑施工中成本得到大幅度降低,。

3.2能夠?qū)ㄖこ痰氖┕すて谶M(jìn)行縮短

目前3D打印技術(shù)既不對(duì)傳統(tǒng)的施工隊(duì)伍進(jìn)行使用，也不使用磚瓦等建筑材料,，絕大部分的建筑構(gòu)件都是在工廠使用打印機(jī)進(jìn)行建設(shè)和構(gòu)造,，最后再到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，促使建筑生產(chǎn)得到大幅度減少,，生產(chǎn)效率得到大大提升,。從實(shí)踐的效果可以看出，3D打印技術(shù)與以往建筑材料相比,，速度要快很多,，不需要使用模具，還可以起到節(jié)約成本的目的,，也可以大幅度提高建筑生產(chǎn)效率,，促使建筑行業(yè)得到很好的發(fā)展和轉(zhuǎn)型。

3.3可以很大程度提高建筑工程的質(zhì)量

該打印技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)品是沒有縫隙的銜接,，具有很強(qiáng)的穩(wěn)固性和連接強(qiáng)度,，將電腦中的程序與數(shù)字技術(shù)相互結(jié)合在一起可以促使建筑數(shù)據(jù)的精確性得到保證。同時(shí)使用堅(jiān)固的建筑材料可以促使房屋質(zhì)量得到保證,，進(jìn)一步完善滲漏,、開裂等問題。

3.4對(duì)建筑危險(xiǎn)進(jìn)行降低

使用3D打印技術(shù)能夠促使建筑施工中高空墜落和建筑物出現(xiàn)坍塌的危險(xiǎn)系數(shù)得到大大降低,，也可以為工作人員提供更加安全,、穩(wěn)定的環(huán)境,。除了以上四個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)之外還有很多其他的優(yōu)勢(shì)，3D打印技術(shù)能夠根據(jù)建筑設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)圖紙對(duì)各種具備復(fù)雜性,、個(gè)性化的建筑造型進(jìn)行打印,，并且具備外部美觀、環(huán)保等特征,。還可以對(duì)建筑施工工期進(jìn)行大幅度縮短,，對(duì)建筑模型進(jìn)行很快的造型，也能夠?qū)θ丝诰幼栴}進(jìn)行有效解決,。

43D打印技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

4.1在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在進(jìn)行建筑施工和設(shè)計(jì)中,，其對(duì)建筑項(xiàng)目規(guī)劃、實(shí)施以及驗(yàn)收等都有非常重要的影響,，所以建筑施工的相關(guān)人員要對(duì)建筑施工設(shè)計(jì)更加重視,，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性建筑設(shè)計(jì)的目標(biāo)。3D打印技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用不但能夠反映各類人群對(duì)于建筑設(shè)計(jì)的需求,，還能夠切實(shí)地表現(xiàn)出建筑的自身價(jià)值,。此外，從建筑的整體上分析具有良好的經(jīng)濟(jì)效益,，且在建筑施工和設(shè)計(jì)中3D技術(shù)可以開展建筑特殊性設(shè)計(jì)工作,，保證工程計(jì)價(jià)的方便性，獲得比較客觀的預(yù)算,，促使人們具有非常直觀的感受,，對(duì)其進(jìn)行輔助，并且從根本上對(duì)存在的問題進(jìn)行有效解決,，促使建筑施工的質(zhì)量和安全得到保證,。

4.2在建筑施工中的應(yīng)用

3D打印技術(shù)在建筑的施工階段應(yīng)用，可很好的控制施工誤差,，提高施工效率，可通過控制系統(tǒng)控制3D建筑打印設(shè)備按照不同的切片方案進(jìn)行打印,，打印精確度可控制到mm級(jí)別,，在建筑打印過程中可以隨時(shí)終止，再次打印時(shí),，3D打印系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)精確定位之前打印位置,。這與傳統(tǒng)的建筑施工工序有很大的區(qū)別。比如：在鋼筋的布置方式,，可選擇邊打印邊布置,，也可打印過程中預(yù)留孔洞，打印后布置鋼筋或鋼筋籠,，再進(jìn)行澆筑,，最終滿足建筑標(biāo)準(zhǔn)要求,。

53D打印技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的未來發(fā)展趨勢(shì)

5.1在建筑設(shè)計(jì)方面

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)需要考慮的因素較多，尤其會(huì)受到施工技術(shù)的限制,，許多建筑設(shè)計(jì)理念會(huì)由技術(shù)限制很難實(shí)現(xiàn),。傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)以圖紙?jiān)O(shè)計(jì)為主，但3D打印技術(shù)能夠進(jìn)行三維模型設(shè)計(jì),，將傳統(tǒng)圖紙與地理信息,、建筑掃描等電子數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合，并以實(shí)物形式展現(xiàn)出來,，可通過實(shí)景建模形式,，展現(xiàn)真實(shí)三維場(chǎng)景。前期設(shè)計(jì)模型可經(jīng)過分割,、單體化和比例縮放等步驟制作成等比例三維模型,，再利用3D打印技術(shù)便可將模型1：1打印出來。3D打印可以靈活處理模型,，直接在文件上進(jìn)行編輯修改,，就可實(shí)現(xiàn)調(diào)整，同時(shí),，也可方便實(shí)現(xiàn)多色彩打印,，甚至可以給模型增加透明、金屬等不同元素,。

5.2在建筑材料方面

從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看,，3D打印技術(shù)主要是在陶瓷和黏土等建筑材料的施工上應(yīng)用，這是是以往建筑材料的不同之處,，并且在今后的發(fā)展中該技術(shù)也會(huì)與纖維,、化學(xué)等為主的材料進(jìn)行應(yīng)用，也會(huì)對(duì)建筑剩下的建筑材料進(jìn)行分解和重新建設(shè),，進(jìn)而促使材料得到循環(huán)利用,，對(duì)建筑材料的利用率得到提升，建設(shè)生產(chǎn)成本,。此外與傳統(tǒng)材料相比較3D打印技術(shù)中使用的材料物理性能質(zhì)量更加優(yōu),，例如：混凝土在3D打印技術(shù)的使用下，其原材料會(huì)有很大改變,，在混凝土中可以加特配的水泥,、樹脂等，使其符合3D打印的要求,。

5.3在工程造價(jià)方面

在以往對(duì)工程進(jìn)行造價(jià)管理,，主要是根據(jù)相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙來對(duì)工程量進(jìn)行計(jì)算，并且根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格,、定額保準(zhǔn)對(duì)價(jià)格進(jìn)行計(jì)算,，對(duì)費(fèi)用進(jìn)行獲取,，進(jìn)而在綜合之后計(jì)算出工程的預(yù)算價(jià)格，這就是工程成本,，而設(shè)計(jì)的調(diào)整,、變更等，對(duì)計(jì)價(jià)工作有很大影響,，一個(gè)小的設(shè)計(jì)調(diào)整,，都會(huì)導(dǎo)致計(jì)價(jià)工作很大的工作量。而采用三維建模后,，可在施工前期充分對(duì)建筑施工各階段進(jìn)行分析,，調(diào)整、計(jì)價(jià)也都非常方便,，并可分析對(duì)比不同施工技術(shù),、施工流程對(duì)造價(jià)的影響。目前,，由于我國(guó)3D打印技術(shù)發(fā)展還處于起步階段,，結(jié)合3D打印的工程計(jì)價(jià)成本要比傳統(tǒng)計(jì)價(jià)成本高很多，并且伴隨著愛打印技術(shù)的不斷發(fā)展,，將其與一些數(shù)字模型建設(shè),、設(shè)計(jì)以及材料等技術(shù)相結(jié)合，成本也會(huì)不斷降低,。此外當(dāng)3D打印的設(shè)備慢慢普及后,，施工企業(yè)只需購(gòu)買并對(duì)其定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)、及時(shí)的更新程序,，這樣就可以使得成本有很大程度的減少,，保證經(jīng)濟(jì)效益的提高。

5.4在功能技術(shù)方面

在今后的發(fā)展中3D打印技術(shù)的發(fā)展更加多元化和多樣化,，也就是技術(shù)的應(yīng)用不僅僅只是在某一個(gè)行業(yè),，而是應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)中，3D打印的設(shè)備也會(huì)獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì),、施工等過程,，為建筑設(shè)計(jì)提供了更多的設(shè)計(jì)空間。3D打印的設(shè)備也會(huì)更加智能化,，大大提高制作水平及效率，能夠在不同復(fù)雜施工環(huán)境中應(yīng)用,。

6結(jié)語

在建筑工程中3D打印技術(shù)在不斷的實(shí)踐和發(fā)展,，技術(shù)也越來越先進(jìn)和成熟，不僅可以使得建筑施工,、設(shè)計(jì)朝著智能化方向不斷發(fā)展,，還可大幅度提高建筑施工效率和質(zhì)量.相信經(jīng)過以上的介紹,，大家對(duì)3D打印技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)的應(yīng)用也是有了一定的認(rèn)識(shí)。歡迎登陸中達(dá)咨詢,，查詢更多相關(guān)信息,。

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3D打印技術(shù)主要應(yīng)用于哪些地方？

3d打印的應(yīng)用領(lǐng)域主要有3d打印在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用：建筑設(shè)計(jì)：在建筑業(yè)里3d打印在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用,，工程師和設(shè)計(jì)師們已經(jīng)接受了用3D打印機(jī)打印的建筑模型,，這種方法快速、成本低,、環(huán)保,，同時(shí)制作精美。完全合乎設(shè)計(jì)者的要求,，同時(shí)又能節(jié)省大量材料,。制造業(yè)：制造業(yè)也需要很多3D打印產(chǎn)品，3D打印無論是在成本,、速度和精確度上都要比傳統(tǒng)制造好很多,。而3D打印技術(shù)本身非常適合大規(guī)模生產(chǎn)，所以制造業(yè)利用3D技術(shù)能帶來很多好處,。食品產(chǎn)業(yè)：研究人員已經(jīng)開始嘗試打印巧克力了,，可以做出各種不同的造型。工業(yè)：大型的工業(yè)企業(yè)已經(jīng)開始用3D技術(shù)打印金屬粉末,，激光成型,。珠寶業(yè)：目前3D打印技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于珠寶行業(yè)，可以制造各種樣式的珠寶,。3D打印技術(shù)及應(yīng)用課程是西北工業(yè)大學(xué)于2017年3月15日首次在中國(guó)大學(xué)MOOC開設(shè)的慕課課程,、國(guó)家精品在線開放課程。該課程授課教師是汪焰恩,。據(jù)2021年3月中國(guó)大學(xué)MOOC官網(wǎng)顯示,，該課程已開課7次3D打印技術(shù)及應(yīng)用課程共5章，內(nèi)容包括3D打印技術(shù)的歷史沿革及其與增材制造的關(guān)系,、各類3D打印技術(shù)的制造工藝原理,、3D打印技術(shù)的增材制造前處理技術(shù)與原理、3D打印技術(shù)的后處理技術(shù),、3D打印各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,。[1]3D打印技術(shù)及應(yīng)用課程共5章，第1章3D打印技術(shù)的歷史沿革及其與增材制造的關(guān)系，內(nèi)容包括3D打印工藝的分類,、3D打印的特點(diǎn)等,；第2章各類3D打印技術(shù)的制造工藝原理，內(nèi)容包括LOM 3D打印技術(shù)原理及裝備技術(shù),、FDM 3D打印技術(shù)原理及裝備技術(shù)等,；第3章3D打印技術(shù)的增材制造前處理技術(shù)與原理，內(nèi)容包括Solidworks基本功能介紹,、以水杯為例模型設(shè)計(jì)等,；第4章3D打印技術(shù)的后處理技術(shù)，內(nèi)容包括各類3D打印技術(shù)后處理關(guān)鍵技術(shù),、各類3D打印演示等,；第5章3D打印各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，內(nèi)容包括3D打印技術(shù)在建筑,、醫(yī)療,、航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用等