首座3D打印橋 年內(nèi)將亮相上海桃浦智創(chuàng)城中央公園

• 2018年11月30日 GuoMeng來源：央廣網(wǎng) 上觀新聞 570 32
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  金融監(jiān)管趨嚴(yán)，融資環(huán)境寬中帶緊，交通信息化企業(yè)如何實(shí)現(xiàn)有效投資？

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2018年年內(nèi)，國內(nèi)首座可投入使用的3D打印橋?qū)⒘料嗌虾Ｌ移种莿?chuàng)城中央公園，和傳統(tǒng)橋梁不同，新橋?qū)⒉挥靡稽c(diǎn)鋼筋水泥。

首座3D打印橋

2018年年內(nèi)，國內(nèi)首座可投入使用的3D打印橋?qū)⒘料嗌虾Ｌ移种莿?chuàng)城中央公園，和傳統(tǒng)橋梁不同，新橋?qū)⒉挥靡稽c(diǎn)鋼筋水泥。

這座橋是一座人行橋，長15.25米，寬3.8米，高1.2米。橋身呈乳白色，采用樹脂材料。經(jīng)過抗壓、加載等測(cè)試后，市民將能近距離接觸到這座3D打印作品。

用3D技術(shù)打印一座橋，早有先例。去年7月，同濟(jì)大學(xué)內(nèi)就出現(xiàn)了全球第一組3D打印步行橋，兩座橋跨度分別為4米、11米。但兩座橋只用于展示。

如今這座投入實(shí)際使用的3D打印景觀橋，通過“打印”一次性成型，前后只花費(fèi)35天。記者在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)看到，一臺(tái)龍門架復(fù)合3D打印機(jī)器人系統(tǒng)正有條不紊地吐料、拍打、粘合，打印精度達(dá)到毫米級(jí)。

3D打印橋的材料強(qiáng)度和耐久性都滿足國家建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

3D打印橋到底牢不牢靠?相關(guān)建設(shè)方上海建工集團(tuán)副總工程師、機(jī)施集團(tuán)總工程師陳曉明介紹，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果，該橋每平方米可以荷載250公斤，相當(dāng)于每平方米至少可容納4個(gè)成年人同時(shí)經(jīng)過。

“這座景觀橋的使用壽命可達(dá)30年。”陳曉明說，經(jīng)過多次對(duì)比和試驗(yàn)，最終選定了一種叫做“ASA”的工程塑料，并混合一定比例的玻璃纖維、抗老化材料等，使這座橋具備高耐候性、高抗沖擊強(qiáng)度等特點(diǎn)，能承受長期的日曬雨淋，同時(shí)又滿足3D打印材料和建筑材料的要求，確保橋體的強(qiáng)度和耐久性都符合國家建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如果橋梁有損壞，可以通過更換局部構(gòu)件進(jìn)行維修。

記者發(fā)現(xiàn)，這座橋梁擁有“S型”曲線，橋面多處鏤空?！皞鹘y(tǒng)手段很難做出3D打印橋的結(jié)構(gòu)?！标悤悦鹘榻B，這座橋具有復(fù)雜的多維度曲面，只能通過3D技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。但他也坦言，如果建造直線型、鋼結(jié)構(gòu)橋梁或水泥橋梁，3D 打印技術(shù)不存在優(yōu)勢(shì)。從成本角度來看，隨著工藝成熟，原材料價(jià)格的降低，3D打印橋市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)更強(qiáng)。

3D打印出來的建筑牢度如何?能用多久?

在教育、醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域，3D打印已得到廣泛應(yīng)用。但建筑領(lǐng)域的3D打印正處于起步階段。3D打印出來的建筑牢度如何?能用多久?優(yōu)勢(shì)在哪里?在機(jī)施集團(tuán)數(shù)字三維建造中心，我們找到了答案。

建工集團(tuán)副總工程師、機(jī)施集團(tuán)總工程師陳曉明博士介紹，此次3D打印景觀橋所采用的打印材料經(jīng)過了多次對(duì)比和試驗(yàn)，最終選定了在ASA(一種工程塑料)中加入一定比例的玻璃纖維，這種材料具備了高耐候性、高彈性模量、高屈服強(qiáng)度和高抗沖擊強(qiáng)度等特點(diǎn)，且能承受長期的日曬雨淋，同時(shí)滿足3D打印材料和建筑材料的要求，確保橋體的強(qiáng)度和牢度都符合國家建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

即將投入使用的樹脂橋，乳白色的橋身呈現(xiàn)出優(yōu)美的流線型，將成為桃浦智創(chuàng)城中央公園的一道亮麗風(fēng)景。在打印工藝上，機(jī)施集團(tuán)通過多次打印試驗(yàn)和不斷優(yōu)化，采用預(yù)熱及厚保溫裝置，提高打印作業(yè)空間的溫度，保證了3D打印材料層層粘結(jié)力;同時(shí)設(shè)計(jì)研制了拍打裝置，經(jīng)過了幾百萬次的拍打，顯著提高了打印效果。

由機(jī)施集團(tuán)自行開發(fā)的龍門架復(fù)合3D打印機(jī)器人系統(tǒng)，是此次國內(nèi)首座3D景觀橋成功完成的“功臣”。這套系統(tǒng)主要由3軸龍門結(jié)構(gòu)、6軸高精度工業(yè)機(jī)器人、高速擠出裝置(數(shù)控噴嘴)組成，讓3D打印精度更高、尺寸更大、可滿足的空間結(jié)構(gòu)更多。作為上海市高新技術(shù)企業(yè)，上海建工機(jī)施集團(tuán)的3D打印設(shè)備已達(dá)到毫米級(jí)，且打印產(chǎn)量大、穩(wěn)定性佳，作為一套智能建造設(shè)備，還能在后期實(shí)現(xiàn)智能制造增材、去材一體化。

3D打印不僅是一種全新的建筑方式，更是一種顛覆傳統(tǒng)的建筑模式。在景觀橋3D打印現(xiàn)場(chǎng)，打印機(jī)器人有條不紊地吐料、拍打、粘合，不僅工人少了，而且現(xiàn)場(chǎng)干凈整潔，沒有產(chǎn)生揚(yáng)塵和建筑垃圾。除了人力成本的降低和文明施工的提升，整座景觀橋打印只用了不到40天時(shí)間，智能建造讓速度有了大的飛躍。

陳曉明博士表示，機(jī)施集團(tuán)數(shù)字三維建造中心作為上海建工集團(tuán)主攻智能建造的重要研究中心，之后還將深入對(duì)3D打印技術(shù)的研究推廣，致力于讓3D打印在建筑領(lǐng)域更為普及，讓智能建造、智能建筑更好地服務(wù)城市建設(shè)。

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