隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,智能建造技術(shù)逐漸成為未來建筑的主流趨勢(shì),。智能建造不僅僅是傳統(tǒng)施工工藝的升級(jí),,更是創(chuàng)新與科技的結(jié)合。而在這一領(lǐng)域中,,混凝土(砂漿)3D打印機(jī)作為一款革命性設(shè)備,,正在為智能建造專業(yè)的學(xué)術(shù)研究和實(shí)踐應(yīng)用帶來變革,。
如何選擇一款性價(jià)比高的教學(xué)、科研用混凝土(砂漿)3D打印機(jī),,已經(jīng)成為眾多高校和科研院所最頭疼的事情,,打印機(jī)的價(jià)格從幾萬到幾十萬均有,如何選擇適合自己的那一款,,小編有一些不成熟的建議,,供大家探討和交流。
Part 01 明確需求
在您選擇購(gòu)買混凝土(砂漿)3D打印機(jī)之前,,首先需要明確自己的真實(shí)需求,,以下幾個(gè)方面可供參考:
1.用途定位
主要是用來教學(xué)、培訓(xùn)為主,,還是也要兼顧科研工作,,其定位的不同,會(huì)涉及選擇打印機(jī)的類型和型號(hào),,可主要考慮有效打印范圍的大?。煌ǔW烂婕?jí)即可滿足教學(xué)培訓(xùn)之需求,,如有科研需求則應(yīng)考慮實(shí)驗(yàn)室級(jí),;
2.打印材料
打印材料是以水泥基材料為主,還是以塑料,、樹脂或金屬等材料為主,,這要以教學(xué)目標(biāo)為主,如果定位土木工程領(lǐng)域智能建造的施工環(huán)節(jié),,還是應(yīng)采購(gòu)混凝土(砂漿)3D打印機(jī)為宜,;
3.打印機(jī)樣式
對(duì)于打印機(jī)的樣式,更傾向于哪一種,,框架式,、龍門式還是機(jī)械臂型式,要結(jié)合教培研實(shí)際需求和經(jīng)費(fèi)預(yù)算情況來綜合考慮,,框架式價(jià)格相對(duì)較低,機(jī)械臂式更有利于建筑設(shè)計(jì)自由,,龍門式更適合于3D打印大尺寸建筑或構(gòu)件,;
4.應(yīng)用 or 二次開發(fā)
購(gòu)買打印機(jī)后,是以應(yīng)用為主還是以打印機(jī)的二次開發(fā)為主,,對(duì)于智能建造專業(yè)的教學(xué),、培訓(xùn)及科研,更多的學(xué)校都是定位于水泥基材料3D打印在大土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用為主,,比如滿足各種工況需求的打印材料研發(fā),、各種復(fù)雜異型空間結(jié)構(gòu)的打印工藝研究和打印制品各種性能的試驗(yàn)研究等,。
Part 02 精挑細(xì)選
1.控制系統(tǒng)
如采用開源軟件或其他行業(yè)3D打印軟件二次開發(fā)的控制系統(tǒng)(比如Simplify3D、SprutCAM等),,對(duì)水泥基材料3D打印來說,,會(huì)存在較多弊端,在打印簡(jiǎn)單橫平豎直的模型時(shí)不明顯,,但針對(duì)復(fù)雜異型結(jié)構(gòu)模型打印則問題突出,,且無法滿足3D打印建筑工程的需求,這也是造成各個(gè)廠家售價(jià)高低的重要因素,。
2.算法性能
控制系統(tǒng)的核心是各種算法的融合,,除模型到打印路徑的轉(zhuǎn)換外,能自動(dòng)進(jìn)行打印路徑缺陷優(yōu)化,、最短打印路徑計(jì)算,、根據(jù)打印路徑情況進(jìn)行加減速等功能,都是提高打印效率,、保證打印質(zhì)量的關(guān)鍵因素,,否則則需要人工編程完成。
3.打印模型到打印路徑的轉(zhuǎn)換
能做到三維,、二維模型直接導(dǎo)入打印控制系統(tǒng),,一鍵開打功能,可以大大提高效率,;如采取離線編程,、第三方切片方式,將模型先轉(zhuǎn)換成打印路徑的Gcode代碼后,,再導(dǎo)入打印機(jī)進(jìn)行打印,,操作復(fù)雜度較高,使用者學(xué)習(xí)成本高,。
4.操作界面
采用預(yù)裝打印系統(tǒng)的電腦進(jìn)行控制,,以視窗模式和鼠標(biāo)控制為主,并具備三維顯示功能為佳,,更有利與打印過程各項(xiàng)參數(shù)的調(diào)整,,保證打印制品的外觀、質(zhì)量和性能,;如采用PLC工控屏,、觸摸屏控制方式,其功能性,、相應(yīng)速度及操作便捷性上均表現(xiàn)不佳,。
5.打印頭系統(tǒng)
打印頭系統(tǒng)應(yīng)該具備二次攪拌、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn),、預(yù)擠料等諸多功能,,應(yīng)支持3mm精細(xì)化打印,方便教學(xué),、培訓(xùn)等過程中小品打印,,打印頭系統(tǒng)應(yīng)與打印控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),在打印過程中可實(shí)時(shí)顯示打印進(jìn)度,、打印材料用量和打印剩余時(shí)間等,,并可隨時(shí)進(jìn)行壞點(diǎn)處重復(fù)打印、斷點(diǎn),、跳點(diǎn),、隔日續(xù)打等功能。
6.攪拌供給料系統(tǒng)
進(jìn)行大尺寸構(gòu)件打印時(shí),,攪拌供給料系統(tǒng)應(yīng)具備持續(xù),、穩(wěn)定提供狀態(tài)近乎一致的打印材料功能,保證打印層間均勻度,。攪拌供給料系統(tǒng)與打印控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),,根據(jù)打印工程各種實(shí)時(shí)狀態(tài),可直接調(diào)整攪拌供給料系統(tǒng)的工作狀態(tài),。
7.打印材料
如不想進(jìn)行打印材料的研發(fā),,只側(cè)重于打印工藝、打印構(gòu)件,,選擇性能狀態(tài)穩(wěn)定的打印材料就尤為重要,,打印材料應(yīng)經(jīng)過大量打印制品、打印工程驗(yàn)證,,可打印性,、可建造性、抗裂性及耐久性等指標(biāo)有第三方認(rèn)證為佳,。
8.工程應(yīng)用
智能建造專業(yè)的教學(xué),、科研均是面向行業(yè)、面向工程的,,檢驗(yàn)打印機(jī)軟硬件實(shí)力的最好辦法就是工程實(shí)際應(yīng)用,,是否有重大典型工程,尤其以商業(yè)建筑為主,,是檢驗(yàn)3D打印機(jī)生產(chǎn)廠家技術(shù)實(shí)力的辦法,。
9.研發(fā)能力
智能建造是新方向,水泥基材料3D打印機(jī)的研發(fā)工作,,很多是需要實(shí)現(xiàn)由0到1的突破,研發(fā)團(tuán)隊(duì)的組成應(yīng)該涵蓋算法開發(fā)、電氣自動(dòng)化,、機(jī)械設(shè)計(jì),、建筑結(jié)構(gòu)、建筑材料等多學(xué)科多專業(yè),,缺少任何一個(gè)方向,,均可造成系統(tǒng)性的缺失,比如本來是打印機(jī)的問題而靠打印材料來解決,。研發(fā)隊(duì)伍的實(shí)力水平,,決定了3D打印機(jī)的性價(jià)比。
10.生產(chǎn)能力
水泥基材料3D打印的市場(chǎng)規(guī)模還未井噴,,其大規(guī)模生產(chǎn)制造企業(yè)不多,,在選擇購(gòu)買之前最好實(shí)地考察,這決定了后期產(chǎn)品的質(zhì)量保證,、售后保證等一些列問題,。
當(dāng)下,市場(chǎng)環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)激烈,,低價(jià)策略是搶占市場(chǎng)的最好辦法,。對(duì)于采購(gòu)者來說,是買到性價(jià)比高的3D打印機(jī)的好機(jī)會(huì),,但是,,為了幫助大家避免踩坑,小編拋磚引玉為大家提供些許建議,。