建筑与3D打印研讨.ppt

建筑与3D打印 ——3D打印技术在建筑业的发展现状分析 PART1. 3D打印概述 PART2. 建筑实例 PART3. 现状分析 Made by BUT 01 3D打印概述 02 建筑实例 03 现状分析 目录 1.第三次工业革命 2.3D打印技术的发展 3.3D打印的历史阶段 4.3D打印的原理、特点 5.3D打印的分类、应用 6.建筑装饰与模型 1.“轮廓工艺” 2.莫比乌斯环屋 3.月球空间站 3.“打印房屋2.0” 4.荷兰“运河屋” 5.青浦园区打印屋 6.中世纪城堡 1.3D打印建筑的优点 2.3D打印建筑的不足 3.3D打印建筑的技术难题 4.3D打印建筑的近期项目 建筑与3D打印 3D打印（英语：3D printing），即快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。 01 02 03 第三次工业革命 18世纪60年代，蒸汽机的广泛使用引发了第一次工业革命。 发电机和电动机的发明和使用，成为第二次工业革命的突出标志。 2012年4月，英国著名财经杂志《经济学人》报道称“3D打印将推动第三次工业革命”。由此，3D打印技术被称为“具有工业革命意义的制造技术”。 ？ 1 1986年，Charles Hull率先推出光固化方法(stereo lithography apparatus，SLA)，这是3D打印技术发展的一个里程碑。同年，他创立了世界上第一家3D打印设备的3D Systems公司。该公司于1988年生产出了世界上第一台3D打印机SLA-250。 2 3 4 3D打印 1988年，美国人Scott Crump发明了另外一种3D打印技术——熔融沉积制造(fused deposition modeling，FDM)，并成立了Stratasys公司。 1989年。C.R.Dechard发明了选择性激光烧结法(selective laser sintering，SLS)，其原理是利用高强度激光将材料粉末烧结直至成型。 1993年，麻省理工大学教授Emanual Sachs发明了三维印刷工艺（Three-Dimension Printing，3DP）。通过向金属、陶瓷等粉末喷射粘接剂的方式将材料逐片成型，然后进行烧结制成最终产品。 技术详解：/archives/6583 技术的发展 创新触发期 　　根据2013年7月的3D打印技术曲线成熟度（Hype Cycles）报告，技术成熟曲线分为五大阶段：创新触发期（Innovation Trigger），期望膨胀期（Peak of Inflated Expectations），泡沫化的谷底期（Trough of Disillusionment），稳步爬升的光明期（Slope of Enlightenment），实质生产的高峰期（Plateau of productivity）。由图可知，个人级3D打印技术正处于期望膨胀期，而企业级3D打印技术已经步入稳步爬升的光明期。 期望膨胀期 泡沫化的 谷底期 稳步爬升 的光明期 实质生产 的高峰期 + - 成型原理对比分析 3D打印技术（加法） A 传统机械加工（减法） B 3D打印技术，学术上又称“添加制造”技术，也称增材制造或增量制造。3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产。 传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品 　　3D打印机技术在原理上并不复杂。与传统制造业在材料上做减法不同，它奉行的是加法守则。要打印一个东西，你首先要有一张3D立体图，配套的软件会把这张图上的物体进行一系列数字切片，并将切片信息传送到打印机，打印喷头立刻启动，根据切片信息，一层层极薄地堆叠出立体物件。 3D打印的原理 01 数字制造 借助CAD等软件将产品结构数字化，驱动机器设备加工制造成器件：数字化文件还可借助网络进行传递，实现异地分散化制造的生产模式。 02 降维制造 即把三维结构的物体先分解成二维层状结构，逐层累加形成三维物品。因此，原理上3D打印技术可以制造出任何复杂的结构，而且制造过程更柔性化。 03 堆积制造 “从下而上”的堆积方式对于实现非匀致材料、功能梯度的器件更有优势。 04 直接制造 任何高性能难成型的部件均可通过“打印”方式一次性直接制造出来，不需要通过组装拼接等复杂过程来实现。 05 快速制造 3D打印制造工艺流程短、全自动、可实现现场制造，因此，制造更快速、更高效。 3D打印的特点 3D打印机分为民用级（个人级），工业级（企业级，专业级，生产级） 只能打印单色物体，同一台打印机不能更换耗材 价格：最便宜的几千～几万元不等（有国产和进口区分） 材料范围：尼龙，塑料，树脂等少数可塑性材