3D列印趙州橋 3D列印原理是什麼?3D列印和真實的物體有什麼區別?

近日，裝配式混凝土3D列印趙州橋落成典禮在河北工業大學北辰校區舉行。據瞭解，由該校副校長兼土木與交通學院院長馬國偉教授帶領團隊完成的這座裝配式混凝土3D列印橋樑，是目前世界上跨度最長、橋樑總長最長、規模最大的混凝土3D列印橋樑。

據介紹，橋樑跨度18。04米、總長28。1米。建造過程中，按照趙州橋1：2縮尺列印後現場裝配式組裝，不僅混凝土材料是獨家特殊配製的，3D列印水泥基機械裝置是自主開發設計的，還綜合考慮了各項橋樑常規設計中的荷載因素，安全係數高。該步行橋的成功落成，可推進智慧建造關鍵技術的長足發展，對我國建築行業實現綠色化、工業化、智慧化具有重要意義。

據馬國偉介紹，混凝土3D列印是一種將水泥基複合材料逐層堆疊的新型增材製造技術，相比傳統的施工建造，3D列印無需模板與支撐，具有自動化、快速化和靈活化的建造優勢，可以利用列印中的特殊紋理賦予建築特殊表皮，同時還可運用於古建築保護中，精準恢復古建築的殘損、遺失部分，能節省約1/3的建築材料和2/3的人工，高度自動化的列印過程可大大提高建造效率，也不因結構的幾何複雜程度而增加成本，而且裝配式設計結合3D列印能大大減少對現場環境的汙染，是推動裝配式建築與智慧建造發展的革新技術。“而且我們在進行3D列印橋樑過程中，內嵌了許多感測器，用於24小時對橋樑進行健康監測，保證安全執行的同時，也體現了智慧化整合。”

3D列印原理是什麼?

日常生活中使用的普通印表機可以列印電腦設計的平面物品，而所謂的3D印表機與普通印表機工作原理基本相同，只是列印材料有些不同，普通印表機的列印材料是墨水和紙張，而3D印表機內裝有金屬、陶瓷、塑膠、砂等不同的“列印材料”，是實實在在的原材料，印表機與電腦連線後，透過電腦控制可以把“列印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說，3D印表機是可以“列印”出真實的3D物體的一種裝置，比如列印一個機器人、列印玩具車，列印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“印表機”是參照了普通印表機的技術原理，因為分層加工的過程與噴墨列印十分相似。這項列印技術稱為3D立體列印技術。

3D列印存在著許多不同的技術。它們的不同之處在於以可用的材料的方式，並以不同層構建建立部件。3D列印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不鏽鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。

3D列印和真實的物體有什麼區別?

3D列印技術是無法應用於大量生產，所以有些專家鼓吹3D列印是第三次工業革命，這個說法只是個噱頭。富士康為蘋果代工生產iPhone已經多年。郭臺銘以3D打印製造的手機為例，說明3D列印的產品只能看不能用，因為這些產品上不能加上電子元器件，無法為電子產品量產。3D列印即使不生產電子產品，但受材料的限制，可以生產的其他產品也很少，“即使生產出來的產品，也無法量產，而且一摔就碎。

“3D列印的確更適合一些小規模製造，尤其是高階的定製化產品，比如汽車零部件製造。雖然主要材料還是塑膠，但未來金屬材料肯定會被運用到3D列印中來，”克倫普說，3D列印技術先後進入了牙醫、珠寶、醫療行業，未來可應用的範圍會越來越廣。2014年11月末，3D列印技術被《時代》週刊為2014年25項年度最佳發明。對消費者和企業而言，這是個福音。僅在過去一年中，中學生們3D列印了用於物理課實驗的火車車廂，科學家們3D列印了人類器官組織，通用電氣公司則使用3D列印技術改進了其噴氣引擎的效率。美國三維繫統公司的3D印表機能列印糖果和樂器等，該公司執行長阿維·賴興塔爾說：“這的確是一種巧奪天工的技術。