3D 打印解開(kāi)心結(jié) - 現(xiàn)代建筑的結(jié)構(gòu)元素

在韓國(guó)首都首爾以南約 25 公里處，正在建設(shè)一座新城：光橋。在這座城市的中心矗立著一座購(gòu)物中心，從外觀上看與其他城市完全不同。 Galleria Gwanggyo 以其現(xiàn)代和非凡的建筑風(fēng)格，正在成為這座新城的公共生活中心。這在一定程度上要?dú)w功于創(chuàng)新的 3D 打印技術(shù)與傳統(tǒng)的熔模鑄造技術(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)印刷鑄造）的結(jié)合。

韓國(guó) Galleria 連鎖店的第六家分店采用獨(dú)特的石材和玻璃外墻，給 2017 年成立的廣源市市中心留下了深刻印象。該建筑由一家著名的荷蘭建筑工作室開(kāi)發(fā)，其設(shè)計(jì)靈感來(lái)自于城市周邊的自然環(huán)境。多面馬賽克石材與復(fù)雜的玻璃元素相結(jié)合，裝飾了整體外立面，使購(gòu)物中心無(wú)論從外觀還是從內(nèi)部都給人留下了特別深刻的印象。

個(gè)性化： 3D 打印的完美應(yīng)用

玻璃幕墻由大量的連接節(jié)點(diǎn)連接在一起，由于幕墻結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，這些連接節(jié)點(diǎn)是由許多獨(dú)立的部件組成的。盡管它們的功能都是統(tǒng)一的，但沒(méi)有兩件是相同的。為了制作包括節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的高度復(fù)雜的外墻，韓國(guó)建筑公司 WITHWORKS 受聘，并決定利用 3D 打印技術(shù)制作節(jié)點(diǎn)。

由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)的獨(dú)特性，建筑師不可能為每個(gè)節(jié)點(diǎn)制作單獨(dú)的工具。這樣做的成本會(huì)很高，而且必須遵守嚴(yán)格的時(shí)間表。解決方案來(lái)自 voxeljet 的 3D 打印技術(shù)。KTC 是 voxeljet 在韓國(guó)的長(zhǎng)期合作伙伴，專(zhuān)門(mén)從事砂模和熔模鑄造模型的生產(chǎn)。KTC 配備了一臺(tái) VX800 和一臺(tái) VX2000 用于三維打印 PMMA 模型，擁有一次性三維打印大型熔模鑄造模型的技術(shù)和能力。

對(duì)于 WITHWORKS 而言，這是一個(gè)理想的解決方案，既經(jīng)濟(jì)又美觀。他們?cè)?KTC 打印了大約 230 個(gè)模型，然后采用傳統(tǒng)的熔模鑄造工藝將其鑄造成結(jié)構(gòu)鋼。在這一工藝中，打印的模型涂上陶瓷熔渣，然后在高壓釜和熔爐中燒成。模型熔化后無(wú)殘留，而陶瓷則在模型周?chē)不ＪＯ碌木褪且粋€(gè)空心模具，然后將熔化的金屬倒入其中。

3D 打印技術(shù)如何帶來(lái)改變

給建筑師留下深刻印象的不僅是快速的交貨時(shí)間和與傳統(tǒng)工具制造相比顯著降低的成本，還有模型和相應(yīng)鋼制部件出色的表面質(zhì)量。

借助現(xiàn)代 CAD 和鑄造模擬軟件，在進(jìn)行熔模鑄造之前就能確保 3D 打印和鑄造都能順利實(shí)現(xiàn)。這就將廢品率降到了最低，并淘汰了重復(fù)生產(chǎn)。這對(duì)如期完成任務(wù)是一大優(yōu)勢(shì)。此外，還可以避免任何后處理措施，如焊接或打磨光滑表面。

結(jié)果不言而喻。如今，Galleria 已成為光谷公共生活的中心焦點(diǎn)。這座建筑杰作從外到內(nèi)都給人留下了深刻印象，并再次展示了當(dāng)今建筑師在三維打印技術(shù)的幫助下所能實(shí)現(xiàn)的一切。復(fù)雜性和個(gè)性化不再重要，創(chuàng)造性思維和設(shè)計(jì)不再受限，通過(guò)增材制造實(shí)現(xiàn)的免工具施工在創(chuàng)紀(jì)錄的時(shí)間內(nèi)取得了成果。在 4 個(gè)月內(nèi)，所有 230 個(gè)連接節(jié)點(diǎn)都可以打印、鑄造和安裝。四年前，這座城市才剛剛破土動(dòng)工，難怪它已經(jīng)擁有 300 多萬(wàn)居民。

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