借鑒魯班巧思3D打印磚塊不需砂漿也能蓋房

       3D打印在建筑領域的應用一直以來很受外界關注，比如以前的各種3D打印房屋的新聞，很是爆炒了一陣。傳統(tǒng)的3D打印建筑的方法是簡單地把FDM 3D打印機放大，然后逐層打印。這種方法理論上只要您有足夠大的3D打印機，打印多大的建筑都可以，但實際上很難做到。日前美國康奈爾大學Sabin 設計實驗室和Jenny Sabin工作室的研究人員提出了一個新思路，即使用定制化的數字工具、低成本的材料，3D打印出可以互鎖的建筑件，然后用這些建筑件互相鎖扣在一起，形成大型的建筑。他們將這種3D打印的建筑件稱為PolyBrick。

       PolyBricks其實就是一種非標準的高分辨率陶瓷磚，研究人員借鑒了中國傳統(tǒng)木工技術中的燕尾榫結構，使其能夠牢固地環(huán)環(huán)相扣，而不需要額外的粘合劑或砂漿。

       如上圖所示，PolyBricks都被設計為空心的，可以提高材料使用效率并縮短3D打印時間，開發(fā)人員還在設計上保證PolyBrick里面的孔是相通的，這樣能確保在后處理過程中去除的內部松散的粘土粉末。整個過程需要的時間比較長，但是準確度和精度都比較高。

  

       PolyBrick在生坯階段（左）和素瓷燒制階段（右）。在整個打印和焙燒階段公差不變。

       PolyBrick首先用3D打印機打印出來，開發(fā)人員使用的是ZCorp 510，打印完畢后，經過清潔，然后進行高溫煅燒。為了降低翹曲和收縮率，開發(fā)團隊一開始使用較低的火溫，隨后再蘸高火緞釉。 上釉完畢后以繼續(xù)升溫，以確保釉質玻璃化。經過這一系列的工序后，就可以用來拼裝建筑了。

       剛剛3D打印和清洗后的PolyBrick生坯（左）和首次煅燒后，未上釉的PolyBrick（右）。

       這項技術目前還正處于實驗室階段，研究團隊還將進一步改進設計和3D打印工藝。不過天工 社認為，這項研究更重要的意義在于展示了算法設計技術和數字化制造在下一代建筑施工中的應用前景。