从摩天大楼和桥梁到可持续发展的住房，3D打印将改变建筑业。但是这些是遥远的概念还是值得现在就投资的？让我们一起来领略3D打印的现状与发展趋势。
从理想照进现实
先来看一下3D打印对施工的改变，首先施工现场是安静的，没有工作人员摆放工具或材料，没有脚手架。相反，单个的机器人手臂通过精确的动作来回移动，以复杂的旋转运动模式铺设了混凝土的灰白色混合物。
起初，还看不清楚机器人在搭建什么，但随着时间的推移，结构开始显现出来。一天之后出现一幢房屋，这座建筑是完整的，是一幢具有螺旋桨形状的单层住宅。
这个房子是第一次在24小时内完成的，今年早些时候由位于旧金山的初创公司Apis Cor在莫斯科附近的一个城镇建成。而颇具商业价值的是，之前3D打印的建筑结构是相对昂贵的，并且局限在临时性的使用范围。 Apis Cor的突破打开了商业化的可行性，3D打印建筑可以与传统建筑方法竞争。
还有更多，荷兰企业MX3D正在使用MIG焊机和机器人手臂的组合来3D打印比以往任何时候更快更便宜的大型金属结构。英国公司AI Build正在使用人工智能来提高3DP构建的速度和可靠性。而Cazza则表示将在迪拜快速建成世界首个3D打印的摩天大楼。
3D打印技术为建筑公司带来了许多诱人的好处，承诺比传统方法更便宜、更环保、更快。根据3D科学谷的了解，这在发展中国家可以产生深远的影响。虽然挑战仍然存在，但人工智能等技术正在帮助克服一些实际和法规上的障碍。
只用一台机器在24个小时内建造一座房子显然是迈向商业可行性目标的巨大一步。 Apis Cor已经做了详细的商业化可行性分析。房子是一个38平方米的单层结构，成本为10,134美元，其中包括基础、内部和外部构造，墙体保温和窗户。据该公司称，这项技术与传统的劳动和物料密集型方法相比，提升了70％的经济性。
不过虽然很多企业都看好3D打印建筑的应用市场，并且还诞生了更多Apis Cor这样的初创企业。但实际证明3D打印建筑结构的一个问题是建筑环境的不可预知性。通过3D打印工艺制造的建筑，需要机器人像人那样对周围环境有一定的判断能力。
但是，现在AI Build将人工智能与机器人相结合起来，创造出能够有效地看到他们正在打印什么并回应错误的机器。根据AI Build的联合创始人兼首席执行官Dağhan Çam，通过让机器人能够看到和感受到环境，让他们能够实时处理这些数据来做出决定。这是从盲目自动化到自主制造的范式转变，使系统能够抵抗施工现场或工厂车间里的不可预测的条件。
另外一家公司是意大利的WASP，通过12米高的大型框架式结构用来打印大型建筑物。核心部件是可移动喷嘴用来挤压建筑材料，而建筑材料可以是任何致密的流体材料，如混凝土或粘土和泥浆。
使用粘土和泥浆来作为3D打印材料是很重要的，因为这直接降低了成本。而3D打印设备本身的能量来自于太阳能，这进一步3D打印建筑具备了脱离电网的远程工作优势。虽然3D打印设备很大，但设备的设计是模块化并易于运输的，可以在现场通过两个人来进行架设。
WASP已经成功地使用泥浆和混凝土打印了第一个大型建筑。该团队发现，在夏季，在最佳天气条件下建造一座满屋需要一个星期的时间。WASP的大三角黄蜂3D打印设备已商业化。交货方式是运输集装箱，包括大三角黄蜂和一系列较小的3D打印机，用户不仅可以自己3D打印房子，还可以打印其他的物品。
此外，3DP建筑领域的教父Enrico Dini也在进行一系列的商业化动作。 Dini自己的3D打印机D-Shape今年早些时候在马德里建造了世界上第一个3D打印桥梁。这是由Catalonia高级建筑研究所用混凝土3D打印的12公尺的步行桥，这个桥已经被安放在公园内。
除了桥梁的3D打印，Dini还有很多3D打印建筑项目订单，其中包括为2020年迪拜世博会建造一个“超级标志性建筑”。他还与一家位于伦敦的大型建筑公司合作，完成了3D打印建筑的全部开发工作。
看起来，3D打印建筑的兴起是不可避免的。现在的问题可能不太关乎什么时候实现，而应该如何使用这项技术。对于像Apis Cor和WASP这样的公司来说，目标是用于快速建造经济实惠的住房。但是对于其他人来说，尤其是MX3D的联合创始人Tim Geurtjens，使用3D打印技术来建造廉价的房屋，这并不是他们的市场定位。
Geurtjens的MIG焊接机器人目前正在阿姆斯特丹3D打印一条穿过运河的钢桥。他在大规模生产方面，他认为3D打印建筑的技术应该是寻求合作而不是统治市场。他将未来视为和谐的新旧技术配合的局面-，生产线工厂采用3D打印机来制造建筑零件，或在需要定制的建筑物的某些部位上添置3D打印机器人，对传统的建筑工艺进行补充。
建筑的美感由于人工逐渐变得昂贵而成为一门奢侈的工艺，而对于进行3D打印工作的机器人来说，复杂的事情并不增加额外的成本。从这个角度来看，建筑世界的美学可以改变很多。或许，很快，3D打印成为建筑领域实现美感的一种重要手段。
来源：3D科学谷
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