【中國智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】Gramazio Kohler研究中心和瑞士聯(lián)邦技術(shù)學(xué)院（ETH蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)）的科學(xué)家自2012年就啟動了一個名為“MeshMouldResearch”的研究項目，目的是將3D打印真正意義上推進建筑領(lǐng)域內(nèi)。值得注意的是，這兩家研究機構(gòu)可不一般，其中ETH蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)的學(xué)術(shù)研究地位在上堪比MIT麻省理工。　　“Mesh Mould Research”網(wǎng)格三維模型項目，包括開發(fā)出一種創(chuàng)建大型復(fù)雜的連續(xù)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)用于在建筑工地上進行3D打印。項目順利完成了階段的研究工作——塑料類聚合物材料的擠出加工。目前，項目進入第二階段——網(wǎng)狀金屬的3D打印。
　　
　　網(wǎng)格的的力學(xué)
　　
　　這些網(wǎng)狀金屬結(jié)構(gòu)的作用類似與傳統(tǒng)建筑所搭建的鋼筋水泥結(jié)構(gòu)，對整個建筑起著力學(xué)支撐的作用。項目組的科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)了一種新型工藝機器人用于將混凝土擠出到網(wǎng)狀金屬結(jié)構(gòu)中，并且開發(fā)了機器人可以直接在施工現(xiàn)場工作的可能性，這些努力將使得建筑廢物幾乎變?yōu)榱恪?br />　　
　　階段的工作重點是開發(fā)“空間機器人熔融擠出工藝”。使用的材料是基于聚合物的材料；第二階段的工作重點是打印金屬以提供結(jié)構(gòu)力學(xué)方面的支撐。其目標是創(chuàng)建一個3D打印系統(tǒng)，可以有效的將3mm直徑的鋼絲連續(xù)打印成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，完成建筑物的承重結(jié)構(gòu)體系。
　　
　　要完成金屬的打印工作就需要開發(fā)一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自動彎曲和焊接金屬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的節(jié)點。第二階段的研究是在國家競爭力中心（NCCR）進行的，并在JonasBuchli教授的敏捷和靈巧機器人實驗室的協(xié)助下開發(fā)的，主要研究工作集中在如何在機器人末端執(zhí)行器上集成創(chuàng)新擠出系統(tǒng)。
　　
　　這讓小編想到了荷蘭MX3D公司通過軟件驅(qū)動的機器人打印的建筑結(jié)構(gòu)。MX3D公司將在2017年在運河的兩端向中間一次性打印完成一座橋梁。不同的是瑞士的科學(xué)家此次研究的是將金屬結(jié)構(gòu)作為“鋼筋”來支撐水泥。而MX3D公司打印的金屬結(jié)構(gòu)是直接用于支撐橋梁的，并不在金屬結(jié)構(gòu)的空隙中注入水泥。
　　
　　不管是瑞士的研究，還是荷蘭的打印技術(shù)，這的確與我們之前接觸的一層一層來構(gòu)建打印對象的3D打印技術(shù)大相徑庭，建筑領(lǐng)域的金屬網(wǎng)格打印允許高度復(fù)雜的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建。這反而像打印筆一樣，在你想要實現(xiàn)的部位直接添加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)?；蛟S，有了這么一支神奇的“打印筆”，你也可以輕松的變成建筑領(lǐng)域的“神筆馬良”。
　　
　　科學(xué)家Fabio Gramazio和Matthias Kohler解釋說，他們的研究工作將使得建筑遠離“一刀切”的思想，而走向一種新的基于柔性制造的思維模式。機器人的現(xiàn)場3D打印帶來建筑領(lǐng)域的變化和自由度，建筑設(shè)計師則不需要再為如何簡化建筑的幾何設(shè)計以滿足工藝要求、如何標準化以降低建筑成本而彈精竭慮，取而代之的是建筑設(shè)計師將更加自由的運用變異、分化等將美學(xué)和力學(xué)融為一體的設(shè)計理念。
　　
　　該研究項目的第二階段預(yù)計將運行到2018年。這樣技術(shù)將對我們的建筑行業(yè)帶來哪些變化？一起拭目以待！