世界首個(gè)3D打印的中世紀(jì)城堡現(xiàn)身
在美國(guó)明尼蘇達(dá)州，個(gè)人承包商 Andrey Rudenko正在用一個(gè)龐大的3D打印項(xiàng)目去探索其技術(shù)極限。他用一臺(tái)不斷修改和擴(kuò)展功能的3D打印機(jī)在后院打印出了一座漂亮的中世紀(jì)城堡，這座城堡占地為3米乘5米，使用混凝土材料，是世界上首個(gè)3D打印的混凝土城堡，也是迄今為止3D打印的最大建筑之一。
Rudenko開(kāi)發(fā)該項(xiàng)目的目的并不是為了滿(mǎn)足主題公園或歷史愛(ài)好者的需要，他是希望能夠制造出一臺(tái)建筑3D打印機(jī)以建造結(jié)實(shí)、實(shí)用、耐久的住宅。
擁有工程學(xué)和建筑學(xué)背景的Rudenko為這個(gè)目標(biāo)已經(jīng)努力了多年，他花了一年時(shí)間開(kāi)發(fā)出可用于3D打印的特種混凝土混合料。然后他確定了打印一座中世紀(jì)城堡的方案，因?yàn)槌潜さ莫?dú)特功能和形狀為他開(kāi)發(fā)的3D打印機(jī)提出了很多挑戰(zhàn)，能夠使Rudenko在打印過(guò)程中不斷調(diào)整機(jī)器。
此外，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中也遇到了資金問(wèn)題的阻礙，為了吸引投資以解決資金難題，Rudenko設(shè)計(jì)出了許多創(chuàng)造性的工程解決方案。
“當(dāng)我開(kāi)始時(shí)，潛在的贊助商對(duì)于提供資金都持謹(jǐn)慎態(tài)度，因?yàn)樗麄儧](méi)有想到這項(xiàng)技術(shù)會(huì)走這么遠(yuǎn)的。當(dāng)城堡建成后，而且3D打印機(jī)的能力也因此得到證明，我打算拍賣(mài)第一個(gè)3D打印的城堡的所有權(quán)，因?yàn)樗鼘⑹怯惺芬詠?lái)第一個(gè)功能性的3D打印房子。”
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這這么大的打印對(duì)象顯然需要很大的3D打印機(jī)，Rudenko只能自己設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，他選擇了RepRap結(jié)構(gòu)，使用 Arduino Mega 2560主板和軟件，這些與很多3D打印機(jī)都沒(méi)什么不同，除了特殊的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器?！皩?duì)于一臺(tái)巨大的打印機(jī)，我需要特殊的驅(qū)動(dòng)器，來(lái)驅(qū)動(dòng)這臺(tái)很重的設(shè)備，同時(shí)還要與軟件、固件（Marlin固件）兼容，最后我選擇了James Newton的Mass Mind?！?
因此，這臺(tái)3D打印機(jī)與南加州大學(xué)Behrokh Khoshnevis教授正在開(kāi)發(fā)的那臺(tái)在設(shè)計(jì)上有所不同。 “在設(shè)計(jì)方面，我正在創(chuàng)造一種自然的、自由分層的細(xì)混凝土和我的目標(biāo)能夠擁有一個(gè)非常漂亮的，天然的紋理效果，而不需要任何額外的表面處理?！盧udenko的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種更小的、便攜式的機(jī)器，使小型建筑公司也可以負(fù)擔(dān)得起。說(shuō)到3D打印機(jī)的價(jià)格，Rudenko稱(chēng)還沒(méi)有最終確定，預(yù)計(jì)價(jià)格范圍將在3萬(wàn)美元至5美元之間，根據(jù)機(jī)器配置和型號(hào)而有所不同?！?
屆時(shí)，Rudenko希望提供不同的套件，個(gè)人客戶(hù)和小型企業(yè)可以自己把它組裝起來(lái)。而Khoshnevis開(kāi)發(fā)的建筑3D打印機(jī)，則至少顯得更重、更大，Rudenko預(yù)計(jì)只有大型建筑公司能夠負(fù)擔(dān)得起。
目前這個(gè)3D打印的混凝土城堡的建筑階段已經(jīng)完成，不過(guò)對(duì)于Rudenko的整個(gè)計(jì)劃而言還處于學(xué)習(xí)階段。據(jù)3D打印聯(lián)盟了解，他目前的打印速度大約是每天50厘米，這個(gè)房屋的墻體大約30厘米寬。“
當(dāng)然，這種規(guī)模的建筑需要合適的材料，才能在打印的時(shí)候保持形狀不變。
Rudenko說(shuō)，“逐層鋪設(shè)水泥是一個(gè)非常困難的任務(wù)而它需要3D打印機(jī)十分穩(wěn)定而且水泥的配比精確?！贝送釸udenko 還在底部和頂部的墻壁上使用了鋼筋?！霸诟鞣N打印的墻壁內(nèi)的澆筑水泥材料時(shí)使用鋼筋是必要的。”Rudenko所用的水泥，僅僅是常規(guī)的水泥再加上了一些添加劑。
Rudenko的下一個(gè)項(xiàng)目是一棟真正宜居的住宅?！拔沂盏降拇罅糠答?zhàn)C明了對(duì)這項(xiàng)新技術(shù)的需求和興趣。我希望在進(jìn)行下一個(gè)項(xiàng)目時(shí)能有一個(gè)團(tuán)隊(duì)共同完成。”
編輯：王欣欣
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