无敌的3D打印,竟把废弃塑料打印成家具!

导读:
3D打印技术,听上去离我们很远,却在默默改变着我们的生活!家具界也因为3D技术的出现,注入了新的活力!

说起3D打印,相信很多小伙伴都有听说过吧。相比于人工智能、区块链、AR与VR技术火爆全场的科学技术,3D打印仿佛流星一般,在前几年爆发刹那的闪耀后就消失眼前;

但实际上,3D打印技术正在以更快的速度改变着世界。今天小编要分享给大家的就是这门“默默无闻”的技术。

一、3D打印材料有哪些?

俗话说“巧妇难为无米之炊”,要想制作完成一件产品,除了要借助3D打印机等设备外,相应的材料也必不可少。

据了解,市场上出现的3D打印材料主要包括ABS塑料材料、PLA材料、橡胶类材料、金属粉末材料、陶瓷材料以及近几年新推出的复合型石膏粉末、环氧树脂、蜡制材料等。

其中,塑料、金属类材料由于在力度、弯曲度等方面性能较佳,能较好的满足高精度、结构复杂零件的构件需求,因而其发展前景尤其受到业内人士的肯定。

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ABS塑料类是最为常见的打印材料(颜色可选性多)

说完材料,再来说说3D打印机。在上世纪八十年代,美国工程师Chuck Hall开发出第一台商业用的3D打印机,但当时这项技术离人们还是很遥远,大部分人只是当做一个科幻故事。

而如今3D打印技术的应用恐怕已经是你无法想象的……我们不妨来看下。

1 城市家具

在希腊的塞萨洛尼基市,近来市民可以把自己使用过的废弃塑料收集起来,通过3D打印技术把它们变成供城市使用的家具。▼

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“印刷你的城市”用塑料垃圾制作的家具

这是荷兰工作室The New Raw的城市材料回收计划“打印你的城市(Print Your City)”的一部分。

设计出来的设施本体是一个椅子,但是可以添加花盆、狗食碗、健身器械等功能,可选的颜色有灰、黄、红、绿。▼

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不同颜色的“印刷你的城市”家具

The New Raw工作室与希腊的可口可乐公司合作建立了一个“零浪费实验室(Zero Waste Lab)”,专门在这个城市回收、处理废弃塑料,并且完成打印。▼

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零浪费实验室内景

在市民向实验室提供材料后,塑料经过分类、洗涤、粉碎,之后融化,提炼出能做成椅子的聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE) 等材料,这两种塑料往往被用在食品包装上。除此以外,聚苯乙烯塑料(PS)和 PET 塑料也可以被利用。▼

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3D打印机器人臂可将分类塑料变成家具

今年1月,位于塞萨洛尼基市中心的汉特公园(Heath Park)成为首个重新设计“打印你的城市”家具公共空间。▼

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汉特公园现在摆满了“印刷你的城市”家具

让城市市民更直接地参与垃圾回收的过程是The New Raw工作室和希腊可口可乐公司的愿景,所以他们把居民的参与当成了该项目的重点。

2 混凝土桥

飘带造型的桥栏板、珊瑚纹路的路面,好似一座“迷你”赵州桥横卧于池塘之上。1月12日,一座长26.3米、宽3.6米的拱桥在上海科普公园落成,这座看似普通的桥,其实拥有很高的技术含量。▼

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位于上海科普公园的3D打印桥

别小瞧,它可是目前全球最大规模的混凝土3D打印步行桥,由徐卫国教授领衔的清华大学建筑学院-中南置地数字建筑联合研究中心设计。

这座桥整体桥梁工程,是用两台机械臂3D打印系统完成176个混凝土单元构件后,在现场搭建完成。▼

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打印栏板

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打印桥面

构件的打印材料则为聚乙烯纤维混凝土添加多种外加剂组成的复合材料,全部打印完成共耗时450个小时。▼

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桥梁细节

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从东侧俯视桥面

与同样规模的桥梁相比,无需模板和钢筋,还大大节省了工程的造价。而在桥梁进入实际打印施工之前,研发团队还进行了1:4缩尺实材桥梁破坏测试。▼

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结构试验

也就是说,这座3D打印桥可以满足桥上“站满行人”的荷载要求,你敢来尝试吗?▼

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桥的强度可以满足站满行人的荷载要求

近年来很多国外科技虽然都致力于3D混凝土打印建造的技术攻关,但将其用于实际工程暂时还没有。因此,这座步行桥的建成,意味着我国在该领域中已经跨入世界先进水平。

3 木材

近期,哥伦比亚大学工程系成功使用破坏性断层成像、随机抖动和体素打印技术,在3D打印的木板上加工出了木质纹理。▼

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3D打印的数字木材

研究人员通过使用破坏性成像技术克服了扫描内部结构的困难,在计算机数控(CNC)磨机上以27微米(0.027毫米)的间隔切割木材。

为生产制造准备的230张堆叠图像集合,是使用由该研究的合作伙伴Stratasys提供的3D可打印代码和polyjet打印机制作的。

为了制造出木材内截面的有机纹理,研究人员使用分辨率为600x300dpi的图像,转换为与Stratasys打印机兼容的CMYK配色方案。▼

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用数控机床切割木材

最后打印出来的物品与原始木块的外观和内部颜色,纹理接近,可以将木块切开或者打破来对比论证。▼

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带有内部纹理的3D打印木材

能够将一种材料的内部轮廓应用于另一种材料,这对设计师和制造商来说都具有重大意义。

目前,3D打印技术已在工业造型、机械制造、航天航空、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。

并且随着这一技术本身的发展,它的应用领域还将不断拓展。这不,小编又搜罗到了一些充满猎奇感的3D打印产品,来来来,一起来欣赏~

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DUS Architects设计的3D打印景观桌

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DUS Architects设计的3D打印果汁吧台

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DUS Architects设计的3D打印笔架

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John Briscella设计的3D打印金属座椅系列

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Philipp Aduatz与Incremental合作款3D打印混凝土躺椅

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融合科技与传统的S/VASI花瓶系列

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Rael San Fratello Architects 3D打印砖