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瑞典大學(xué)教授開發(fā)可移動(dòng)的混凝土3D打印機(jī)

來源：中關(guān)村在線
時(shí)間：2015-08-04
摘要：瑞典Lund大學(xué)教授Olaf Diegel可是3D打印界在名人。2014年9月份的時(shí)候，他策劃了一場(chǎng)全3D打印樂器的音樂會(huì)。當(dāng)然，除了樂器之外，這位教授還涉足于3D打印的其它應(yīng)用領(lǐng)域，近日，他就與自己的同事和學(xué)生組成了一個(gè)團(tuán)隊(duì)，開發(fā)出了一臺(tái)可移動(dòng)的混凝土3D打印機(jī)，并用它3D打印出了一把椅子作為概念驗(yàn)證。

　　瑞典Lund大學(xué)教授Olaf Diegel可是3D打印界在名人。2014年9月份的時(shí)候，他策劃了一場(chǎng)全3D打印樂器的音樂會(huì)。當(dāng)然，除了樂器之外，這位教授還涉足于3D打印的其它應(yīng)用領(lǐng)域，近日，他就與自己的同事和學(xué)生組成了一個(gè)團(tuán)隊(duì)，開發(fā)出了一臺(tái)可移動(dòng)的混凝土3D打印機(jī)，并用它3D打印出了一把椅子作為概念驗(yàn)證。



　　據(jù)Olaf Diegel教授在其網(wǎng)站上稱，這個(gè)項(xiàng)目的緣起來自于他與赫爾辛堡市住房管理部門的一次談話。“（他們）有興趣與隆德大學(xué)合作開發(fā)一個(gè)可打印房屋的3D打印機(jī)以用于展示。”他說，“但是，由于沒有預(yù)算，Lund大學(xué)的增材制造研究團(tuán)隊(duì)只有一臺(tái)備用的ABB機(jī)器人臂可用。于是他們決定先做一個(gè)尺寸較小的概念驗(yàn)證系統(tǒng)，他們希望這個(gè)系統(tǒng)能夠打印一些街頭上的家具，如長(zhǎng)椅，或者一些公共藝術(shù)作品等。”


　　很快，研發(fā)團(tuán)隊(duì)將這一概念發(fā)展為一個(gè)可移動(dòng)的輪式3D打印機(jī)，它能夠迅速地從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)。理想狀態(tài)下，它可以進(jìn)入指定位置、鎖定、3D打印對(duì)象，然后再移動(dòng)到下一個(gè)位置。Diegel教授的學(xué)生Borja Serra和Lars Henrik Anell也參與了這個(gè)項(xiàng)目，他們把一臺(tái)ABB IRB140機(jī)器人臂改裝成了可移動(dòng)的3D打印機(jī)。“他們把工作分成了兩個(gè)子項(xiàng)目，Borja負(fù)責(zé)3D打印機(jī)的框架設(shè)計(jì)、軟件和機(jī)器人編程，而Henrik則負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和打造混凝土打印頭。”Diegel教授解釋說。



　　最終，他們做出來設(shè)計(jì)是令人印象深刻的。這臺(tái)3D打印機(jī)的框架（見上圖）使用的是鋁質(zhì)材料，并且集成了一個(gè)可去除的底部裝置，使得機(jī)器在移動(dòng)過程中更加牢固和安全。而那個(gè)使用混凝土材料的擠出打印頭是基于Diegel教授較早的設(shè)計(jì)l（最初是用于擠出顆粒形式的聚合物的）。為了降低成本，Henrik決定使用100毫米孔鏜削螺旋鉆來向打印頭輸送混凝土。



　　在軟件方面，這款移動(dòng)式混凝土3D打印機(jī)主要依靠MATLAB，不過需要將其打印頭路徑轉(zhuǎn)換為RAPID代碼，這是控制ABB IRB 140機(jī)器人所必需的機(jī)器指令。'它還使用另一種算法，以保證在打印過程中混凝土的連續(xù)輸出。“這對(duì)于保障打印質(zhì)量并且獲得混凝土良好的機(jī)械性能十分重要。”教授補(bǔ)充道。



　　但是，真正核心的問題是：這臺(tái)混凝土3D打印機(jī)的打印質(zhì)量如何？機(jī)器運(yùn)動(dòng)初期要靠人工把混凝土倒進(jìn)去，后來的機(jī)器通過加入自動(dòng)化給料系統(tǒng)已經(jīng)解決了這個(gè)問題。不過，這個(gè)項(xiàng)目還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束，它在各個(gè)方面都有很大的提升空間，未來Diegel教授的團(tuán)隊(duì)還將對(duì)這款機(jī)器進(jìn)一步改進(jìn)。

編輯：ls