3D打印能够做什么?中篇:工业用3D打印机
时间:2022-11-16 18:55:36 来源:科普之家 作者:科普中国新媒体 栏目:前沿 阅读:126
作者:开萌
在上篇中,我们介绍了家用3D打印技术,其实,工业用3D打印技术更强大,甚至能造房子、造火箭。
3D打印房子使用的大型3D打印机都利用龙门吊进行打印作业。技术路线有多种:
一种是在工厂中设计好房子的结构,再把制造房子的零件打印出来,最后放到场地上组装。使用这种技术可以在1周内完成一栋有1100平方米空间,多个房间的小洋楼。在工厂里,3D打印机可以24小时不间断工作,因为所有部件都是用程序完成,工程的质量也比人工稳定。
还有一种技术是直接在工厂里使用巨型3D打印机制造完整的房屋,然后用卡车拖到场地安装,快的话24小时就能安装完毕。
最后一种,也是最硬核的做法,在场地直接安装巨型3D打印机,大致需要48小时进行机器的安装工作。
3D打印建筑使用的基本材料是混凝土,混凝土可以用新的也可以用废旧建筑中回收的材料。因为3D打印技术可以用程序精确控制材料的使用,利用特殊的结构设计,在保证建筑强度,隔热性,抗震性的同时,可以节约不少材料。最快的技术能在24小时内打印出可以居住的房屋,可以给遭受自然灾害的人提供居住的空间。
有了3D打印技术,我们就算要在火星上盖房子也是有可能的。传统建筑工具和材料太大太重,运输到火星上几乎是不可能的,但如果使用3D打印技术,用火星土壤作为材料,我们完全有可能在火星上打印出多层、抗辐射、有良好气密性的房子。
看到这里,你自然会想到火箭。事实上,金属3D打印机已经用来制造火箭了,只需要60天的就能制造完毕并发射。3D打印技术使用算法优化火箭的结构设计,将传统制造中分开的零件结合在一起,减轻火箭的重量,节约燃料。同样的思路也用在飞机制造上,飞机制造商们利用3D打印技术简化几千个飞机零件的设计和制造,降低零件的重量,在飞机的“一生”中能减少百万升的航空燃油。
科学家们还在国际空间站上做实验,研究如何在无重力环境下打印没有缺陷的材料,最终,我们很有可能可以在太空中打印空间站和卫星。
关于工业用3D打印机所能做出的“重量级”产品我们就介绍到这里。在本系列的下篇中,笔者还将带来关于3D打印技术优缺点的讨论。
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