探秘：首棟整體3D打印別墅打印機20米長(2)
巨型打印噴頭工作時就像奶油裱花
如今3D打印在航空航天、汽車零部件、重大裝備、文化創意、生物醫學等領域都有廣泛應用，打印一個小物件很常見，但打印房子如何操作？用3D打印機來“造”房，是世界各國建筑師的夢想。此前，俄羅斯曾發布一幢3D打印建筑，但他們的原理是打印一個個像樂高積木一樣的配件，然后通過組裝做成建筑的墻體；荷蘭打印了一個景觀房建筑叫“莫比烏斯環”，通過沙子和黏合劑打印若干個模塊進行組裝，但最終也沒有打印出完整的房子。通州的這棟別墅，則是打印機在施工現場整體打印而成。
在別墅旁邊的廠房里，吳建平向北青報記者展示了自己的“打印機”。這臺“打印機”長20米，寬和高都是6米，6米的架子上還帶著一個可以移動的大型噴頭。設備分為四個系統，第一個系統是電子配料系統，第二個系統是攪拌系統，第三個系統是輸送系統，把攪拌的材料輸送到打印機， 最后一個是打印系統，根據電腦設計圖紙和方案，由電腦操控噴頭噴出“油墨”，像奶油裱花一樣層層疊加，按墻體的走向噴射“打印”。吳建平告訴北青報記者，無論是小型的3D打印機還是這樣的“超級打印機”，打印的原理都是將材料一層一層堆疊，所以不管是3D打印出來的杯子還是房子，外表上看都有一圈一圈的螺紋，這就是堆疊打印的結果。未來他們還會在“打印機”上加裝其他設備，可以抹平這些凸起的螺紋，讓房子更加美觀。
20米長的巨型打印機可實現房屋“私人訂制”
吳建平介紹，建筑結構越復雜，3D打印技術的優勢越明顯，任何形狀的建筑只要有圖紙都可以電腦操作打印出來，“隨心所欲地打印出你想要的樣子，給房子來個‘私人訂制’，且精確度也更高，人工造房子的精確度在厘米，使用‘打印機’可以精確到毫米”。
3D打印使三個月建造期縮至45天
3D打印機不用墨水，但與航天、醫療等領域使用納米等高科技材料進行3D打印不同，這棟別墅使用的就是普通的混凝土，與傳統建筑完全一致。“現在打印房子材料大都是沙子和黏合劑，但是黏合劑帶有化學成分，時間一長容易發生化學變化。但這棟別墅的材料就是鋼筋混凝土，適合于現在建筑行業的要求。”吳建平介紹，別墅墻體、樓層板都是按建筑行業規范要求用鋼筋綁扎，墻體厚度24厘米，抗震級別達到八級以上，不過普通的混凝土含水量比較高，這臺“打印機”的混凝土需要重新調配。
除此之外，這種工藝還能省時省人工，一棟400平方米別墅的建造期在三個月到半年左右，3D打印45天就可以完成。“‘打印機’每層可打的厚度是10厘米，這樣的房子打一層只需要半個小時，但因為混凝土有一個凝固的過程，打完一層不能馬上打下一層，所以如果單純算機械施工的時間，比45天還要再短一些。”吳建平告訴北青報記者，3D打印機直接澆筑成型，取消了模板工序，能夠降低工程造價成本，用機械施工代替人工，能縮短施工工期，加快施工速度，且不容易受到天氣因素的影響。
記者實地探訪
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