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3D打印機(jī)能打印什么？工業(yè)模具、文創(chuàng)產(chǎn)品、生活用品……在雄安，“巨無(wú)霸”3D打印設(shè)備正在“打印”一座大劇院。
伴隨著有節(jié)奏的轟鳴聲，巨大的機(jī)械臂在空中揮舞，精準(zhǔn)地將改性塑料原材料層層堆疊，不一會(huì)兒，一個(gè)立體建筑構(gòu)件就出現(xiàn)在操作臺(tái)上，每一層的紋理都清晰可見(jiàn)……10月10日，位于雄安新區(qū)容東片區(qū)的電建智匯城“雄安之翼”智匯實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，一臺(tái)巨型打印設(shè)備正在有條不紊地運(yùn)轉(zhuǎn)著。
10月10日，無(wú)人機(jī)航拍的雄安新區(qū)“雄安之翼”項(xiàng)目。河北日?qǐng)?bào)記者 李暢攝 實(shí)驗(yàn)室旁邊，一座兩翼懸挑呈白鷺展翅狀的建筑正在加緊施工，它有個(gè)好聽(tīng)的名字叫“雄安之翼”。這棟建筑主體共5層，東西兩側(cè)對(duì)稱(chēng)，內(nèi)部包含多功能劇場(chǎng)、報(bào)告廳及配套商業(yè)辦公區(qū)。
“這是雄安新區(qū)首個(gè)采用3D打印技術(shù)的建筑。整個(gè)建筑外形最具特色之處是中間塔樓兩側(cè)懸挑出來(lái)的巨大紅色雙翼。建筑外立面異形表皮部分使用了改性塑料3D打印預(yù)制裝飾板材。”中電建河北雄安建設(shè)發(fā)展有限公司產(chǎn)品與設(shè)計(jì)部負(fù)責(zé)人張細(xì)荒介紹，該項(xiàng)目成功入選“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)示范項(xiàng)目，成為“面向多場(chǎng)景的信息建筑3D打印軟硬件一體化關(guān)鍵技術(shù)與裝備”示范工程。目前，建筑主體結(jié)構(gòu)施工接近尾聲，外立面施工正在籌備階段，預(yù)計(jì)12月開(kāi)工。
5層樓的高度，又是異形結(jié)構(gòu)，3D打印機(jī)如何“打印”出這個(gè)龐然大物？
需要進(jìn)行3D打印的建筑構(gòu)件，其實(shí)是分成近萬(wàn)塊形態(tài)各不相同的“單元塊”分別打印的，之后再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝。其中，屋頂雙曲屋面由3000多塊單元塊組成，建筑大懸挑四層以下墻面則包括6000多塊單元塊。
“將近一萬(wàn)個(gè)改性塑料單元塊，沒(méi)有一個(gè)是相同的。”張細(xì)荒說(shuō)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元塊長(zhǎng)1.5米，寬1米，重量從15公斤到25公斤不等，而且每個(gè)單元塊的打印精度都是毫米級(jí)的。通過(guò)電腦程序精準(zhǔn)控制打印，單元塊之間的拼接縫精度都在正負(fù)兩毫米之間。
近萬(wàn)個(gè)單元塊的打印是個(gè)大工程，除了目前施工現(xiàn)場(chǎng)的一臺(tái)3D打印機(jī)外，接下來(lái)這里將建起一座“膠囊工廠”，另外還有一座大型3D打印工廠為項(xiàng)目供貨。12月初，3個(gè)地點(diǎn)的多臺(tái)3D打印機(jī)將同時(shí)開(kāi)工，確保全部建筑構(gòu)件在兩個(gè)多月內(nèi)完成打印并安裝。
這么多單元塊的安裝定位難度大、精度要求高，為了保質(zhì)保量完成安裝，施工現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)有智能安裝機(jī)器人上崗。
掃描定位、抓取單元塊，按照電腦程序設(shè)置精準(zhǔn)安裝……3米高的機(jī)器人一套動(dòng)作行云流水。“這款智能安裝機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配不超過(guò)60公斤的板材，并與現(xiàn)場(chǎng)全域感知系統(tǒng)進(jìn)行深入融合，智能高效識(shí)別安裝位置。”張細(xì)荒介紹，這款機(jī)器人尤其適用于復(fù)雜異形板材的空間定位安裝。12月進(jìn)入安裝高峰期時(shí)，將有十余臺(tái)機(jī)器人組隊(duì)進(jìn)場(chǎng)施工。
“項(xiàng)目落成后將成為目前國(guó)內(nèi)最大規(guī)模的建筑3D打印應(yīng)用工程。它也將成為雄安新區(qū)容東片區(qū)重要的藝術(shù)地標(biāo)建筑。”對(duì)于“雄安之翼”的未來(lái)，張細(xì)荒充滿期待。（河北日?qǐng)?bào)記者 曹錚 李暢）
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