建造

Eth Zurich的3D打印隧道机在埃隆·马斯克(Elon Musk)的无聊比赛中排名第二

A team of students fromETH Zurich其他大学在由亿万富翁商业大亨和企业家埃隆·马斯克(Elon Musk)主持的隧道比赛中排名第二。

团队,名字叫瑞士卢普隧道,还因其2.5吨的隧道钻孔机而获得了比赛的创新与设计奖,该机器利用3D打印机制在挖洞时同时制造了支撑性的隧道衬里。

马斯克的无聊比赛

马斯克长期以来一直对3D印刷感兴趣,这项技术是他雄心勃勃的计划的核心transport more than a million people to Mars在接下来的几十年中。马斯克建立了他的私人太空探索计划,SpaceX,2002年,此后飞行3D生物制造设施to the International Space Station (ISS) and发射了3D打印的高通量卫星到轨道。

在2020年夏天,马斯克的无聊的公司announced a tunneling competition focused on building small-scale tunneling machines capable of digging a 30-meter stable tunnel with a diameter of 50 cm. More than 400 teams applied to take part in the competition, with 12 finalists, including Swissloop Tunneling, invited out to Las Vegas to put their inventions to the test.

瑞士卢普隧道's Groundhog Alpha tunneling machine. Photo via Swissloop Tunneling.
Swissloop Tunneling的土拨鼠Alpha隧道机。通过Swissloop隧道摄影。

用3D打印加固隧道

比赛参加了内华达州的沙漠,看到12支球队开始挖掘他们的隧道,然后被沉重的雷暴和沙尘暴打断。整夜工作后,Swissloop Tunneling是在最后一轮比赛中仅有的两支球队之一。

该小组为挖掘部署了其7米2.5吨的土拨鼠Alpha隧道无聊的机器,并设法挖了长达18米的隧道。球队只被竞争对手殴打慕尼黑, although neither team were able to dig a full-length tunnel during the competition.

由于其3D打印机构,土拨鼠Alpha也是唯一能够在原位制造支撑隧道衬里的机器。使用该机制,机器将特殊设计的聚合物混合物应用于隧道壁,该混合物立即硬化。同时,两个液压握手交替工作,以压在新创建的隧道管上,以连续推动机器前进。

支撑材料由坚固的纤维玻璃材料和两组分组聚合物混合物组成,该混合物的3D打印以形成15毫米厚的隧道壁。该材料确保了整个隧道长度的结构完整性,并因其性能而被授予比赛的创新和设计奖。

展望未来,Swissloop隧道团队希望进一步开发该技术,以使土拨鼠Alpha能够以四米直径挖掘隧道。这是Musk SpaceX Hyperloop竞争所需的隧道的宽度,该竞赛正在寻求建造高速胶囊以穿过真空管。

More than 40 students helped to develop the Groundhog Alpha. Photo via Swissloop Engineering.
More than 40 students helped to develop the Groundhog Alpha. Photo via Swissloop Engineering.

Eth Zurich的建筑创新3D打印

除了为隧道竞赛做准备外,Eth Zurich的研究人员一直在使用3D打印技术进行多个建筑项目。

2020年7月,他们开发了一本小说“eggshell” concrete 3D printing process将机器人大型FDM 3D打印与铸造方法融合。该技术可以以更有效的方式构建复杂的混凝土结构。

过去,Eth Zurich还利用3D打印来创建五吨3D printed curved shell concrete pavilion并将3D打印机和机器人武器结合在一起数字化建造三层楼的房屋

仅在过去的几个月中,该组织就宣布了建立一个计划23-meter high tower made up of 3D printed columns对于瑞士的文化遗址,并成功创建了第一个3D打印的自支撑混凝土人行道旁边Zaha Hadid Architects,混凝土3D打印专家增量3D和建筑材料公司Holcim

土拨鼠Alpha利用3D打印机构在原地制造支撑隧道墙。通过Swissloop隧道摄影。
土拨鼠Alpha利用3D打印机构在原地制造支撑隧道墙。通过Swissloop隧道摄影。

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Featured image showsSwissloop Tunneling的土拨鼠Alpha隧道机。通过Swissloop隧道摄影。