湖北日?qǐng)?bào)訊（記者金凌云）近日，三峽大學(xué)李洋波團(tuán)隊(duì)成功研制出具有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的2.5米級(jí)的混凝土3D打印機(jī)，突破3D打印混凝土在模型切片、精準(zhǔn)走位控制、混凝土的可擠出性、流動(dòng)性與快速凝固性等方面的技術(shù)難題。目前，一所高校已簽訂合同，購(gòu)買打印機(jī)作實(shí)踐教學(xué)用。
走進(jìn)三峽大學(xué)水科學(xué)與工程樓李洋波實(shí)驗(yàn)室，正中間一個(gè)長(zhǎng)方體鋁合金框架結(jié)構(gòu)的“機(jī)床”，就是混凝土3D打印機(jī)，一只已經(jīng)凝固的條紋異形椅躺在中間。
“整個(gè)打印機(jī)長(zhǎng)寬高均為2.5米，可以打印約2米的混凝土構(gòu)件。”團(tuán)隊(duì)教授李洋波說(shuō)，目前，市面上3D打印手工藝品、玩具等小物件已經(jīng)很常見(jiàn)，如果能實(shí)現(xiàn)3D打印混凝土，在建筑、樓房、大壩等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的成熟運(yùn)用，可在替代建筑工人縮短建造周期、降低成本同時(shí)保證穩(wěn)定的質(zhì)量。
據(jù)介紹，3D打印混凝土技術(shù)是集成計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、機(jī)械零件設(shè)計(jì)制作、裝配工藝、自動(dòng)化控制、精密數(shù)控、混凝土材料、流體力學(xué)等多學(xué)科交叉的技術(shù)。為了讓3D打印技術(shù)走向工程應(yīng)用，團(tuán)隊(duì)從2018年開(kāi)始開(kāi)展混凝土3D打印技術(shù)攻關(guān)，克服經(jīng)費(fèi)不足和人員不足等困難，經(jīng)過(guò)五年的攻堅(jiān)，成功研制出了這臺(tái)具有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的混凝土3D打印機(jī)樣機(jī)，
李洋波介紹，2019年起團(tuán)隊(duì)先從小型的桌面級(jí)混凝土3D打印機(jī)開(kāi)始，探索三維模型切片軟件和數(shù)字化控制軟硬件研發(fā)，技術(shù)攻克后，2021年開(kāi)始研發(fā)2.5米級(jí)的混凝土3D打印機(jī)。
“經(jīng)過(guò)至少上千次試驗(yàn)，反復(fù)開(kāi)展材料擠出試驗(yàn)和輔助設(shè)備調(diào)試，成功實(shí)現(xiàn)打印機(jī)擠料均勻、噴嘴行進(jìn)與擠料同步，走位更精確?！崩钛蟛ㄕf(shuō)，最終攻克混凝土材料擠出前流動(dòng)性，擠出后快速凝固的難題，打印成品表面細(xì)膩、平整度高。
目前，團(tuán)隊(duì)科研人員正在緊鑼密鼓地研發(fā)15米級(jí)別的大型混凝土3D打印機(jī)樣機(jī)，該樣機(jī)成功研發(fā)，將可以替代人工，實(shí)現(xiàn)智能化建造3層以下的小洋樓和別墅。
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