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研究人员印度古瓦哈蒂理工学院印度理工大学古瓦哈蒂(IIT Guwahati)提出了一种将工业废料3D打印成可持续的大尺寸结构的新方法。
利用一种内部开发的混凝土,使用当地的废料作为粘合剂,和一个Deltasys电子表单该团队已经能够3D打印出一件独特的“城市家具”。据工程师介绍,这种结构通常需要大量的材料、劳动力和模板,但通过设计优化,他们可以减少75%的混凝土消耗。
Deltasys电子表单的技术
Deltasys E-Forming公司于2018年由现任首席执行官和首席技术官Virendra Kadam和Murlidhar Sutar创立,是一家印度初创公司,专门从事大型挤压3D打印机的设计和制造。自成立以来,该公司已在马哈拉施特拉邦西部和北卡纳塔克邦工业带建立了强大的客户基础,迄今已售出250多台专有机器。
该公司的产品围绕着它的德10倍和DE2003 d打印机。这两种FFF机器,前者的设计是为了能够生产精确的,大格式的零件,并具有500mm x 500 x 500mm的构建体积,而后者要小得多,但保留了能力,以仅90微米的层分辨率制造高度精确的对象。
目前,Deltasys E-Forming公司既销售其系统,也按需为客户提供零部件生产,同时针对铁路、航空航天、汽车、海军和医疗部门。然而,该公司也低调地开发了第三个以建筑为导向的系统。尽管人们对这款打印机知之甚少,因为它自2019年以来一直处于保密状态,但据说它的容量高达10立方米。
进入低碳建筑
引用先进的3 d打印技术的部署安装的房屋、桥梁和其他基础设施,IIT团队古瓦哈蒂说,这项技术有潜力”启动范式变革实践中建设、“并持有特别承诺,绕过传统的型铸造过程。
为了将这些想法付诸实践,研究人员部署了Deltasys e - formation的新系统报道作为家具3D打印试点项目的一部分,该项目从2021年开始合作开发。
为了使结构在印刷过程中不会坍缩,工程师最初将其设计成一个拱形的支撑,使用SolidWorks和Simplify3D分别。该团队还专门为该项目开发了一种水泥混合物,据说使用当地的材料作为粘合剂,以某种方式使其更有凝聚力,同时减少碳含量。
一旦他们对家具设计进行建模和切片,研究人员就继续以80毫米/秒的速度、10毫米的层高将其3D打印成一个0.4 x 0.4米的座位结构。虽然制作过程只需要20分钟,但据说这把椅子在印刷后还要用潮湿的麻袋再包裹7天,以便在使用前进行固化。
考虑到材料,交货时间和劳动节省使用他们的新材料,工程师说,它可能会有一个“全球影响的施工应用中,“他们现在计划调查其水下3 d打印技术潜力,但IIT-Guwahati主任TG对其最终用途可行性Sitharam更谨慎。
“我们已经展示了如何在实验室规模的3D打印机中生产出高效材料结构,”印度理工学院高瓦哈蒂主任T.G. Sitharam说。“但从印度的背景来看,技术经济分析不仅要考虑环境的可持续性,还要考虑与3D打印相关的成本、质量、劳动力和维护等方面。”
3D打印可持续建筑
虽然使用印度理工学院古瓦哈蒂团队的新碳轻材料制作家具,无疑比使用普通水泥更环保,但该项目远非第一个提出更可持续的3D打印建筑方法的项目。早在三年前,荷兰设计工作室新的生建立零废物实验室在希腊,它也用回收塑料3D打印椅子。
在最近的发展中,一个团队苏黎世联邦理工学院的数字建筑技术部门还推出了一款小说foam-printing技术.据说,这种矿物泡沫塑料由回收的废物制成,可以沉积在复杂的模板中,能够铸造几何优化的板,从而减少用户高达70%的混凝土消耗。
在3D生物打印领域,麻省理工学院科学家们发明了一种家具3D打印材料完全不需要木材或水泥作为原料。利用一种栽培技术,类似于种植植物和肉类组织的技术,该团队已经成功地人工生产出了木材细胞,未来可以用于可持续建筑。
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特色图片显示了研究人员“3D打印”的城市家具。图片来自印度理工学院古瓦哈蒂。