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橡树岭国家实验室近日，ORNL公司获得了一项新型电缆驱动施工工艺的专利，在该工艺中，喷嘴可以用于3D打印悬浮在半空中的整栋建筑。
该技术的绰号是“天空大面积增材制造”(Sky Big Area Additive Manufacturing)，简称“SkyBAAM”。该技术通过连接到电缆绕线器上的绳索进行操作，为用户提供对末端执行器运动的完全空间控制。
SkyBAAM的创始人表示，目前在部署龙门式系统时，需要进行大量的场地准备工作，而这“妨碍了它们的商业可行性。”
根据专利已发布的文件FedInvent.，它涵盖了“电缆驱动的AM系统，其中包括在三维工作空间内配置用于线性平移的末端执行器，通过至少一根悬挂电缆悬挂末端执行器的空中升降机，设置在空中升降机下方的多个基站，以及从每个终端运行的控制电缆。”
ORNL的龙门式3D打印替代品
在他们的专利序言中，SkyBAAM背后的团队提出了一个案例，使用传统工艺建造普通家庭住宅会产生3-7吨混凝土垃圾。相比之下，ORNL的工程师表示，利用3D打印技术可以创造出更具可持续性的结构，具有“独特的几何形状”，同时使用“更少的材料”和能源。
目前，许多建筑系统的特点是将喷嘴安装在龙门架上，使用户可以根据需要缩放混凝土沉降，并建造三层楼高的结构。使用Cobod的龙门BOD2例如，打印机仙女集团以前能勃起了吗三层公寓在德国，并继续列出该国的租赁市场。
图标也吸引了大量投资者对其感兴趣vulcan.科技，而公司现在做到了筹集了超过2.66亿美元的资金支持其持续的发展。虽然没有连接到龙门架在相同的方式，作为其他建筑3D打印机，甚至下一代火神该产品于2021年年中推出，其特点是打印头可以安装在平行基站上，并通过平行基站移动。
然而，尽管对这种3D打印机的兴趣不起了兴趣，但Ornl团队批评了他们的复杂设置，他们说是“他们的商业实施的障碍”。工程师还建议当前印刷结构不是作为由其他外立材料制成的结构的“美学上令人愉悦”，并且它们可能需要较长的加强，因此需要“改进的大规模易在的”系统。
电缆驱动的Skybaam建筑
与传统的混凝土3D打印机不同，ORNL专利中概述的SkyBAAM系统设计为使用一系列滑轮操作，可通过现场基站进行控制。在机器的顶端，有一个悬挂式的末端执行器，上面可以安装任何与水泥兼容的喷嘴，还有一个吊杆，可以携带一根软管来供应材料。
在实践中，Skybaam的发明人表示，其两个基站应配备有电缆卷绕器的致动器，以便将其喷嘴移动到位，第三个用作被动底座，仅提供张力控制。然而，研究人员还留下了一些用于定制的系统的Wiggle空间，附加站，有线导轨或自动操作的中央控制器。
根据机器的专利，将从龙门架切换到电缆安装的设置的主要好处之一是滑轮可以可释放地固定，使后者更容易展开。更重要的是，系统的设计据说，与正常电缆驱动系统所需的六个相比，只能在三个自由中运行它，使其变得更简单，更易于使用。
Skybaam 3D打印机可能仍处于开发的早期阶段，但这并未阻止ORNL在实验水平上部署它，并于2020年5月，其研究人员使用该技术来构建一个技术首开先河的“智能墙”,内置电子设备，使其成为一个节能的房间冷却系统。
ORNL研究员Brian Post在2020年的“EMPOWER”智能墙揭幕仪式上表示:“SkyBAAM的独特之处在于，它消除了大规模增材制造系统中常见的龙架系统的需求。”“它可以在建筑工地用最少的准备时间在几个小时内安装好。”
读者可以在专利号为“11230032”的ORNL SkyBAAM 3D打印技术中找到完整的细节。在这里。
ornl的持续添加剂创新
ORNL继续扮演3D打印创新中心的角色，仅在去年一年，该组织的研究人员就取得了几项进步，有助于该技术的更广泛应用。本月早些时候超安全核公司授权一个ORNL-developed核零件3D打印方法这一举措可能有助于它在未来成为一种商业上可行的生产工艺。
去年年底，该组织还宣布它提出了一本小说水溶性塑料粘合剂它可以被3D打印成具有“非凡强度”的部件。据说，这种材料的强度是传统粘合剂的两倍，ORNL的研究人员已经能够建造一座硅砂桥，能够承受300倍于自身重量的重量。
与此同时，在建筑的世界中，Ornl工程师以前曾与那些人合作Cincinnati Incorporated.，发展再生材料3D打印设置为其大区添加制造(BAAM)系统。通过创造一种具有双材料进料的创新挤出机设计，该团队最终能够自动3D打印出10英尺长的多材料复合工具。
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特色图像显示了ornl'Skybaam'3D打印系统的示意图。通过FedInvent图像。
