3D打印領域中最令人關注的應用之一應該算是打印房屋等建筑物了。雖然這項技術的開發(fā)還有很長的路要走,尤其是還要通過各國在結構安全等方面的指標檢驗,但毫無疑問正在取得進展,而且相當快。
3D打印建筑技術最早被公眾關注是在2010年,當時一位名叫Behrokh Khoshnevis的博士發(fā)明了一種名為輪廓工藝(Contour Craftings)的技術,該技術主要通過3D打印來構建整個建筑。Behrokh Khoshnevis博士是南加州大學快速自動制造技術中心(CRAFT)主任。Khoshnevis堪稱“大型3D打印之父”,因為他的工作為這一領域奠定了基礎,可以毫不夸張地說,目前在這一領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上進行的。
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移到施工現場。在施工現場組裝完畢后,Khoshnevis的3D打印機主要通過逐層沉積的方法構建房屋或其它大型建筑,從而減少了傳統(tǒng)建筑技術中的浪費、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,并獲得了很大的進展。
Khoshnevis稱,他已經成立了一家公司,以商業(yè)化Contour Craftings技術,目前該技術正在接近各種應用。事實上,Khoshnevis和他的公司的進展非常迅速,他希望1-2年內在市場上推出其第一款建筑3D打印機。不過大學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。
“我們已經打印了石膏板材料,不久將打印保溫材料。未來還將實現布線功能。”Khoshnevis說,“我們將是一個設備供應商。我們不打算進入建筑施工業(yè)務。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大。實際上,Khoshnevis的Contour Craftings技術最終有可能用來構建摩天大樓。
“我希望未來5年內,我們的機器能夠在世界各地使用。十年內,我們的3D打印機應該能夠建筑高樓等大型結構。”Khoshnevis解釋。“十年之內這項技術被用在月球上也不是不可能的。”
對于太空技術來說,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,進一步發(fā)展3D打印在太空中的應用。 事實上,據Khoshnevis稱,近來他們取得的許多進展都與NASA的項目有關。
“我們已經成功地展示了將該技術稍加變化后應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“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控機床上,并試圖復制我的方法。”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件后需要花幾天時間使其固化然后才能移動到施工現場。Khoshnevis稱,他們的方法實際上比當下建筑領域的預制模塊化建造技術更為昂貴。他似乎一點也不擔心在中國發(fā)生的事情,并已經決定不采取法律行動,原因很簡單,因為他目前在這項技術上比盈創(chuàng)領先得多。