Sửa chữa Robot đồ chơi công nghệ
Sửa chữa Robot dân dụng

Các kiến trúc kỹ thuật in 3D hay gần đây 2018

Đăng lúc: Thứ hai - 06/08/2018 09:08 - Người đăng bài viết: SuperG
Các kiến trúc kỹ thuật in 3D hay gần đây 2018

Các kiến trúc kỹ thuật in 3D hay gần đây 2018

Công ty máy in 3D của Ý WASP đã công bố việc hoàn thành Trabeculae Pavilion, một kiến ​​trúc tuyệt đẹp và có tính thực nghiệm cao đặc biệt đáng chú ý vì tính nhẹ nhàng của nó và sự kết hợp sáng tạo của nghiên cứu sinh học và in 3D.

Trabeculae đã được tạo ra bởi Phòng thí nghiệm công nghệ tính toán kiến ​​trúc của trường đại học (ACTLAB) của trường kiến ​​trúc của Politecnico di Milano. Khi đối mặt với thách thức thiết kế một phần kiến ​​trúc nhẹ và bền vững, ACTLAB đã chuyển sang một trong những ví dụ nổi bật nhất về một hệ thống nhẹ có trong tự nhiên: xương.

1

Cấu trúc bên trong của xương hữu cơ, được gọi là xương trabecular, được chứng minh đặc biệt là cảm hứng cho nhóm ACTLAB, vì nó tuân theo một quá trình đáp ứng tải trọng liên tục của việc tổ chức lại vật liệu.

Kết quả là một vi cấu trúc tế bào được thông báo, tỉ mỉ được chế tạo từ cấu trúc xương trabecular. ACTLAB khéo léo gọi sự sắp xếp cuốn tiểu thuyết này là “Cấu trúc phân tử được phân cấp theo chức năng”, đề cập đến hệ thống đáp ứng tải của Trabeculae Pavilion với các thanh chống liên kết với đặc điểm thay đổi không gian.

Thiết kế lấy cảm hứng từ sinh học cũng kết hợp một vỏ chống khủng bố nổi bật trong sự kính trọng với kiến ​​trúc nhẹ của Felix Candela. Các hình dạng mảnh mai, tự do, kết hợp với cấu trúc kết cấu tải trọng với nhau để tạo thành một hình nền lưới độc đáo, thanh lịch nhưng vẫn hoạt động tốt.

Việc sử dụng mô hình lắng đọng hợp nhất (FDM) của ACTLAB rất quan trọng để thực hiện một công trình tiên tiến như vậy. 352 thành phần riêng biệt được in 3D trên bốn chiếc DeltaWASP 4070 và một chiếc DeltaWASP 60100 và sau đó được lắp ráp với một hệ thống gia công tích hợp. Sử dụng trang trại in ấn WASP 3D và một máy đùn WASP Spitfire thử nghiệm, các đại diện cho biết năm máy in 3D WASP chạy 24 giờ một ngày, và gian hàng đầy đủ được xây dựng trong 4352 giờ (181 ngày).

Roberto Naboni, Kiến trúc sư và Trợ lý giáo sư tại Đại học Nam Đan Mạch (SDU) cho biết: "Những thập kỷ qua đã chứng kiến ​​sự tăng trưởng theo cấp số nhân về nhu cầu nguyên liệu thô do đô thị hoá và công nghiệp hóa nhanh chóng của nền kinh tế mới nổi". "Nghiên cứu này xem xét các mô hình sinh học và các cơ hội được cung cấp bởi các công nghệ sản xuất phụ gia mới để tìm ra các giải pháp bền vững cho việc khai thác vật liệu. Mục tiêu của chúng tôi là khám phá một mô hình xây dựng mới: tiên tiến, hiệu quả và bền vững."

Đo 7,5mx 6,0mx 3,6m, gian hàng được xây dựng có diện tích 36 mét vuông và nặng 335 kg. Sau khi nghiên cứu các vật liệu tổng hợp nhựa nhiệt dẻo khác nhau, ACTLAB đã chuyển sang một chất độc sinh học mới từ FILOALFA cho tỷ lệ trọng lượng-to-sức mạnh lý tưởng của nó và các đặc tính cơ học khác.

Tất cả tín dụng hình ảnh: Gabriele Seghizzi

Ngoài các tính năng kỹ thuật của nó, 3D Trabeculae Pavilion được in 3D là một biểu hiện nổi bật của một hệ thống kiến ​​tạo được hình thành và cho In 3D, cho phép nhiều logic tối ưu hóa độ phân giải cao với độ chính xác của một phần mười milimet.

Branch Technology đã chính thức giới thiệu một gian hàng bành trướng tại sự phát triển OneC1TY của Nashville, được lập hóa đơn như là cấu trúc in 3D lớn nhất thế giới . Được làm bằng sợi carbon-tăng cường Acrylonitrile Butadiene Styrene và kết thúc với một sơn kim loại bảo vệ tia cực tím, gian cao 42 foot, rộng 42 foot đã được công bố tuần trước tại Hiệp hội quốc tế 2018 về Shell và Spatial Structures, một kiến ​​trúc và kỹ thuật hội nghị chuyên đề tại MIT, ở Cambridge, Mass.

Gian hàng bandshell OneC1TY được ủy quyền bởi Cambridge để thể hiện một số Mục tiêu Phát triển Bền vững của Liên Hợp Quốc mà trang web đang tìm cách chứng minh, và được thiết kế và chế tạo bởi Branch Technology.

Thiết kế ban đầu được tạo ra và phân tích kỹ thuật số nhưng thấy rằng nó sẽ cần một cấu trúc phụ thép khó chịu để hỗ trợ các nhịp lớn có thể tăng gấp ba lần chi phí của dự án. Nhóm nghiên cứu do các nhà thiết kế Chi nhánh Công nghệ Melody Rees và Jason Vereschak làm việc với xưởng ấp trứng R & D của công ty cấu trúc Thornton Tomasetti, CORE Studio. Họ tái thiết kế vỏ sò bằng cách sử dụng các chương trình phần mềm trong nhà và hàng không vũ trụ và tạo ra một cấu trúc tối ưu không cần thép để tạo ra các đường kính 42 'lớn, ngoại trừ các tấm đế neo tại móng. Sử dụng công nghệ in 3D Cellular Fabrication (C-Fab) của công ty, nhóm Branch 3D đã in 40 tấm ngoài trang web trong khoảng thời gian 10 tuần và sau đó lắp ráp chúng ở vị trí được chỉ định ở Nashville.

Chi nhánh C-Fab techniquethe của Công nghệ sử dụng cánh tay robot công nghiệp tùy chỉnh (Kuka KR 90), mở rộng một vật liệu nhựa ABS bằng sợi carbon được gia cố thành các cấu trúc phức tạp có kích thước lớn lên đến 8.772 feet khối. Điều gì đặt ra những cấu trúc này ngoài các quy trình sản xuất phụ gia bê tông khác, là chúng chỉ thực sự tạo nên khung bên trong của cấu trúc tòa nhà. Tức là, một khi được in, khuôn khổ được sản xuất bổ sung có thể được phun bằng vật liệu xây dựng truyền thống với chi phí thấp như lớp cách nhiệt bằng bọt và bê tông để tạo ra cấu trúc kết cấu vững chắc, lai.

"C ‐ Fab là đặc biệt ở chỗ nó đúc sẵn khối lượng như ma trận tế bào," theo công ty. "Tính chất tế bào mở cho phép xây dựng hiệu quả và dạng hình học vô tận. Đối với ứng dụng kiến ​​trúc, ma trận đóng vai trò như ván khuôn hoặc giàn giáo để chấp nhận vật liệu xây dựng truyền thống. Kết quả cung cấp một sản phẩm mạnh mẽ như cách mạng."

Hình ảnh tín dụng: Chi nhánh Công nghệ

Video: https://youtu.be/ciZkCR4vCAY

Các gian hàng OneC1TY nặng khoảng 3.200 pounds và có thể chịu được 1 inch băng, lên đến 12 inch của tuyết, và 90 mph gió.

Tất nhiên, nếu không có một kỷ lục thế giới Guinness đứng, thật khó để xác minh yêu cầu của hãng. Hồ sơ rõ ràng có nghĩa là bị phá vỡ, và Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge (ORNL) hiện đang nắm giữ kỷ lục thế giới Guinness cho đối tượng in 3D đơn mảnh lớn nhất : dài 17,5 feet, rộng 5,5 feet và công cụ cánh cao 1,5 feet đã được tùy chỉnh - chế tạo cho Boeing.

Các nhà nghiên cứu tại ETH Zurich đã nhận ra một sàn bê tông nhẹ 80 m² tại DFAB House , biến nó trở thành dự án kiến ​​trúc toàn diện đầu tiên trên thế giới sử dụng công nghệ in 3D cát cho ván khuôn.

Năm ngoái, một nhóm từ trường đại học ETH Zurich ở Thụy Sĩ đã bắt đầu một dự án nhà ba tầng tên là DFAB House. Không giống như các dự án xây dựng chỉ sử dụng một công nghệ kỹ thuật số đơn lẻ, như nhà in 3D, DFAB House sẽ là ngôi nhà đầu tiên trên thế giới được thiết kế, lên kế hoạch và xây dựng bằng các quy trình chủ yếu là kỹ thuật số.

Việc xây dựng DFAB HOUSE đang tiến triển nhanh chóng. Bây giờ nhóm nghiên cứu đã hoàn thành những gì được gọi là Smart Slab, một tấm bê tông nhẹ trải rộng 80m2 tại DFAB House. Chỉ dày 20 mm tại điểm mỏng nhất của nó, tấm kết hợp sức mạnh kết cấu của bê tông với thiết kế tự do in 3D. Đối với dự án Smart Slab, các nhà nghiên cứu đã không tự sản xuất các thành phần của tòa nhà bằng cách in 3D mà đúng hơn là khuôn đúc.

Nguyên lý cấu trúc của Smart Slab là một mạng lưới phân cấp của các khung sườn căng sau đúc từ tường khuôn lưới. (Ảnh: ETH Zurich / Andrei Jipa)

Trần 80 m2, 15 tấn bao gồm mười một đoạn bê tông và kết nối tầng dưới với khối lượng gỗ hai tầng ở trên. Một trong những ưu điểm của việc sử dụng in 3D cho khuôn thay vì sử dụng quy trình bê tông nhiều lớp là bê tông cốt thép có hiệu suất cao có thể được sử dụng và cấu trúc có thể được chế tạo theo độ chính xác của milimet.

Smart Slab được phát triển bởi nhóm nghiên cứu của Benjamin Dillenburger, Trợ lý Giáo sư về Công nghệ Xây dựng Kỹ thuật số tại ETH Zurich. Nhóm nghiên cứu đã phát triển một phần mềm mới để chế tạo các phần tử ván khuôn, có thể ghi lại và điều phối tất cả các thông số liên quan đến sản xuất. Ngoài các dữ liệu cơ bản như kích thước phòng, các nhà nghiên cứu cũng đã tiến hành quét tường cong đóng vai trò hỗ trợ chính cho trần bê tông. Phần mềm cho phép họ điều chỉnh hình học của bản sàn sao cho ở mỗi điểm nó được áp dụng chỉ dày như cấu trúc cần thiết để hỗ trợ dòng chảy lực.

“Chúng tôi không vẽ bản sàn; chúng tôi đã lập trình nó, ”Mania Aghaei Meibodi, trưởng nhóm dự án Smart Slab và nhà nghiên cứu cấp cao của nhóm Dillenburger nói. "Nó sẽ không thể được phối hợp tất cả các khía cạnh này với quy hoạch tương tự, đặc biệt với độ chính xác như vậy."

Trần có cấu trúc trang trí hữu cơ với các hệ thống phân cấp khác nhau. Các xương sườn chính mang tải trọng, trong khi các xương sườn filigree nhỏ hơn chủ yếu được sử dụng cho sự hấp dẫn thẩm mỹ và âm thanh. Hệ thống chiếu sáng và sprinkler cũng được tích hợp vào cấu trúc sàn. Kích thước và vị trí của chúng được phối hợp tương tự với phần mềm lập kế hoạch.

Các tính năng hình học phức tạp nêu rõ bề mặt bê tông của Smart Slab. (Ảnh: ETH Zurich / Demetris Shammas)

Một số đối tác trong ngành đã tham gia vào việc tạo ra Smart Slab. Một sản xuất các công thức cát 3D có độ phân giải cao, được chia thành các phần có kích thước pallet để in và vận chuyển dễ dàng hơn. Một đối tác khác chế tạo ván khuôn bằng phương tiện cắt laser CNC, tạo hình dạng cho phần trên của Tấm thông minh và để lại các khu vực rỗng làm giảm vật liệu và trọng lượng và tạo không gian cho cáp điện. Công ty thứ ba tập hợp hai loại ván khuôn, phun bê tông cốt thép lên cát ván khuôn để tạo ra một bề mặt gân của vỏ bê tông thấp hơn và đúc bê tông còn lại vào ván khuôn gỗ.

Máy in cát 3D được sử dụng để chế tạo ván khuôn. Máy in có khối lượng xây dựng là 8 mét khối và độ phân giải là một phần của milimet. (Ảnh: ETH Zurich / Tom Mundy)

Xử lý hậu kỳ các bộ phận ván khuôn in 3D. Các hạt cát không hợp nhất đang được lấy ra khỏi giường in. (Ảnh: ETH Zurich / Tom Mundy)

Một chất phóng thích dầu tạo điều kiện cho việc loại bỏ ván khuôn khi bê tông cứng lại. (Ảnh: ETH Zurich / Andrei Jipa)

Bê tông cốt sợi thủy tinh được phun trên ván khuôn in 3D trong một vài lớp liên tiếp. (Ảnh: ETH Zurich / Andrei Jipa)

Các bộ phận cốp pha được lắp ráp liền mạch và chuẩn bị để đổ bê tông. (Ảnh: ETH Zurich / Andrei Jipa)

Phải mất hai tuần để làm cứng bê tông. 11 đoạn bê tông riêng lẻ được vận chuyển đến Nhà DFAB. Một cần cẩu đặt các phần tử bê tông lên tường chịu lực, nơi xảy ra ứng suất trước. Công nhân kéo cáp thép theo chiều dọc và chéo qua sự hỗ trợ cụ thể và vào các kênh đã được chèn vào ván khuôn. Căng thẳng các dây cáp làm tăng dung lượng tải của hệ thống.

Phần cuối cùng và lớn nhất của Smart Slab - gần như 2,5 tấn - đang được cài đặt trên trang web. (Ảnh: ETH Zurich / Andrei Jipa)

Video: https://youtu.be/hp9h4HrAsXQ

Dillenburger cho biết: “Thật tuyệt vời khi thấy trên công trường xây dựng cách các yếu tố của chúng tôi gắn liền với nhau và với các thành phần hiện có của DFAB House”. “Chúng tôi nợ điều này một phần cho sự hợp tác liên ngành vượt trội với các đối tác của chúng tôi. Công việc tỉ mỉ mà chúng tôi đã đầu tư vào kế hoạch đã được đền đáp hoàn toàn. ”

 

 

 


Nguồn tin: 3ders.org
Đánh giá bài viết
Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết
 

Cung cấp vật liệu in 3D toàn quốc

Cung cấp vật liệu in 3D toàn quốc Chúng tôi nhận đặt hàng vật liệu in 3D với mọi số lượng.  Với những vật liệu thông dụng như sợi ABS, PLA, PP... sẽ sản xuất ngay trong nước. Với một số sản phẩm đặc thù như Carbon, Resin.. chúng...

Liên kết

Scan 3D Hanoi
May in 3D Ha Noi
1 1 1