3D打印机器人正被用于在美国得克萨斯州建设一个包含100套住房的住宅项目。
开发商表示,相较于传统建筑方法,该技术更便宜、更快速,也更具可持续性。
美国政府表示,3D打印有助于缓解全国的住房短缺危机。
您是否一直梦想以实惠的价格拥有一座技术先进、节能高效的未来之家?
得益于大规模3D打印能力的进步,这一梦想可能正逐步变为现实。
打造未来的住房
一个大型住宅项目正在美国得克萨斯州成形,该项目采用现场3D打印机器人建造。这一位于奥斯汀郊外的100套住房项目,是美国大型住宅建造商Lennar与3D打印公司ICON合作的成果。
该技术可以建造新房屋的墙体,包括电气和管道系统,其速度约为传统建造方法的三倍,成本最多可降低30%,据CNBC报道。
“这是首批100套住房,但我们希望能够实现规模化,而规模化能真正缩短建设周期,也能降低成本。”Lennar执行董事长斯图尔特·米勒(Stuart Miller)在接受这家美国新闻网络采访时表示。
现场打印机几乎完全自动化,每套住房仅需三名工人操作。这种较少依赖人工的工作流程,有效地帮助控制了成本。
“机器人建造的前景在于自动化,减少劳动力,从而降低人工成本,”ICON首席执行官杰森·巴拉德(Jason Ballard)在接受CNBC采访时表示。
巴拉德还表示,这些住房还带来其他优势,并称其具有“更佳的设计、更高的强度、更出色的能源性能与舒适度,以及更强的抗灾韧性”。
3D打印是如何运作的?
增材制造,也就是人们所说的3D打印,是利用计算机生成的设计,根据数字文件逐层堆叠构建三维物体。复杂形状可以轻松制造,而且它所用材料比传统制造方法更少。由于部件和产品可以在现场打印,运输物流也随之减少。
ICON的Vulcan建造系统由一台3D打印机和一个便携式水泥搅拌装置组成,后者用于配制一种名为Lavacrete的高强度建筑材料。软件平台生成数字化建筑设计,随后控制现场的机器人硬件,逐步构建住房的结构。随后,Lennar负责安装屋顶、门窗。
“我相信,未来机器人和无人机将建造整个社区、城镇乃至城市。我们仍有很长的路要走,但我认为这标志着世界解决住房问题的方式迎来了一个非常令人振奋且充满希望的转折点,”巴拉德表示。
3D打印能否帮助解决美国的住房危机?
据估计,截至2020年底,美国的住房短缺量接近400万套,高于2018年的250万套。近年来,原材料成本飙升导致住房建设放缓,据美国抵押贷款公司房地美(Freddie Mac)称,疫情期间木材价格上涨了150%。
与此同时,预计3D混凝土打印(3DCP)将有助于缓解建筑行业面临的诸多挑战,据美国住房和城市发展部称。
该部门指出,相较于传统混凝土建筑,3DCP还有其他若干潜在优势,包括建筑成果精确且可预测、可将人力分配到技术要求更高的工作中,以及提升工人安全性。
引领3D打印的未来
世界经济论坛的贸易科技倡议旨在探讨第四次工业革命技术如何促进全球贸易,并制定具有前瞻性的政策与商业战略。论坛在关于3D打印对商业影响的报告中指出,连同物联网和人工智能一道,该技术有望真正实现数字化制造。
尽管3D打印的收入增长迅速,但其在全球制造业收入(达12.8万亿美元)中仍仅占很小一部分。
《3D打印:决策者指南》还强调,需要监测并为此类技术可能对公共和私营部门产生的影响(包括正面和负面影响)做好准备。
“3D打印可能会彻底改变产品的制造方式:它将打破既有制造模式,创造以往从未可能实现的新颖视觉形态,实现大规模定制,并为提升产品循环性提供新途径,”该白皮书表示。
“与此同时,3D打印也可能引发意料之外的后果,例如可能造成劳动力流失、对贸易量和供应链产生影响、在边境海关面临财政与非财政挑战,以及产生知识产权和法律侵权的空间。”

