三维打印运用

1、三维打印在工程建筑上的运用三维打印目前是一个正在被探索的技术，虽然还未成熟，但是它的影响效果已经很明显的表现出来了，我相信在不久的将来我们会像离不开电脑一样离不开三维的打印机。就现在而言三维打印在工程建筑上的运用，一定会引起该领域的进一步发展。、三维打印在工程上运用的必要性目前一半左右的建筑事务所都在使用三维建筑信息建模（bim）软件，无可争议，bim 的引入让建筑师、工程师和设计师开展业务的方式发生了革命性的转变。建筑师在提交设计构想时可以采用比以前任何时候都更出色的速度、明晰度 和精确度以及更高的视觉敏锐度。但是， 在向客户呈现实体模型方面，绝大多数建筑师仍未采纳与bim 同级的创新方法。

2、模型能让人们对设计方案获得更深刻的理解，并能带来使用计算机图像所不能实现的发自内心的触动联系。虽然三维计算机模型在转述设计意图方面有着非常大的帮助作用，但建筑物仍然需要实体模型来有效地传达细部特点和其他信息，而有时更为重要的是，以一种客户能够理解的方式与客户实现意见交流。而客户也能从实体模型演示当中获益匪浅，与 设计方案之间产生情感上的联系，并理解建筑物构成布局和空间关系的复杂关系。手工制作建筑物模型的艺术是值得我们尊重的传统，但手工制作十分费时费力，实际上，这种制作本身就已算是一个设计项目了。建筑师的设计蓝图先传达给模型制作者，制作者再用2-4 周的时间提交尽可能接近于设计方案所要表达的手工

3、建筑近似模型。然后，如果建筑师运气好，赢得了项目，则项目可以在无需显著变更的情况下继续执行。但如果需要进行较大的变更，则建筑师有可能必须提交变更方案，并有可能要向客户提交一个新模型。众所周知，模型制作流程有可能耗时数月之久，因此存在项目延误或完全失去的潜在危险。而在使用bim 技术所提供的更快速和更为直观的领域内，将设计项目托付给手工制作的建筑物近似模型是一种既过时又成本高昂的习惯。我们可以想像一下，如果模型制作更快速又更便宜，而且还更 精确时，能够带来什么样的可能性。三维模型将可以在整个设计过程当中作为一种宝贵的资源来运用，而不是设计阶段完成后的一种必须完成的形式。而zcorporation

4、 公司的三维打印成型机系列正在将这些可能变为现实。在 z corporation 向市场推出第一台能够用几个小时制作出三维模型的三维打印盛成型机产品时，就引入了一个充满无限可能的崭新领域。不受原型制作设备通常所要求的时间、成本和空间的种种限制，设计事务所突然之间就有能力更早并更频繁地运用三维模型来提供更好的视觉印象了。一直身处设计技术的尖端位置且曾荣获 thom mayne 奖的建筑师事务所morphosis 是三维打印技术的先行采用者。“我们事务所内部配备了2 台三维打印成型机，而位于俄勒冈州 eugene 的联邦县政府大 楼项目的 设计工作从第一天就以三维方式在开展，” morphosis

5、 的 it 总监marty doscher 这样说。“ thom 有可能会画几张草图，但设计工作极多的部分都是以三维方式，三维打印也贯穿于众多设计迭代过程当中。”二、拯救项目，赢得业务“人类的头脑是以3 维立体方式思考的，而不是 2 维，”拥有建筑服务机构ikix 的 r. “partha ” parthasarathy 这样解释道。在建筑行业发展的早期，建筑师和承包商都要依赖2d 平面图来工作。虽然看起来精密，但2d 平面图经常被错误解读，特别是在客户方面发生误读。例如，partha 讲述了一个拥有数百幢密集布置单元的最近城市居民区项目的故事。客户原先对平面图很满意，但 当客户看到三维打印出

6、来的模型时，立刻就担心这些单元是不是过于拥挤了。而 建筑师将游泳池和健身房移到了地块的中央位置，缓和了这种拥挤现象。这种解 决方案原本是相关各方全都会忽略掉的，可能直到建筑物建设到一半时才会意识到。而提前获得三维模型节约了建筑师需要花在变更指令上无可计量的时间以及客户所花费的费用。jerde partnership 事务所投资购买了zprinter 310 plus 打印成型机，并报告说，事务所每天都在使用这台zprinter 打印成型机，用来制作从摩天大楼到信息亭的各种模型。这种内部三维打印能力让他们能够更快速地制作出模型，并赋予他们制作那些手工制作时所想像不到模型的能力。其中一个例子是，仅

7、在购买zprinter 310 plus 几周之后，在提交一个圣迭哥海滨区设计方案时，三维打印就帮助jerde partnership 事务所赢得了项目。这个精致的实体模型生动地展现了jerde 在不改变海滨地区特色的情况下增强其功能性的设计理念。据jerde 事务所的助理副总裁兼高级项目设计师al vass 估算，手工制作的话， 这个模型需要一整个团队用1 周时间才能制作出来。而用 zprinter 310 plus 可以在不到半天的时间就将这个模型打印出来。vass 说，模型的精细度和复杂度越高， 三维打印在展示方面的优势就越明显。他估计 三维打印将模型制作的效率提高了一倍。三、如何应用三

8、维打印？z corporation 的三维打印成型机能够配合bim 程序运行，采用石膏复合粉末材料制作三维建筑模型。首先，建筑师将设计方案从诸如autodesk revit 或 3ds max 这样的程序上传出来。然后z corp 公司提供的软件将这个设计方案以数字方式切片划分成数以千计的水平薄层。随后，打印机在粉末原材料上执行数千次的打印道次，通过将液体粘结剂投放到粉末上而打印出每个横截面层。在 粘结剂投放到位后，粉末将迅速硬化。以垂直方向上每小时大约1 英寸的速率打印，成型机将让一层层的原材料沉积成型，制作出一个嵌入到复合粉末原材料内的模型。z corp 的三维成型机独一无二的特色就是能够

9、制作全彩模型。其它三维模型制作技术都无法提供此项能力。此外，图片或真实感很强的图像都可以直接打印在模型上以更好传达出材质的特色。运用z corp 的软件，设计师还能制作出比三维成型机构建舱更大的模型。一个建筑群内的各个建筑物可以分解成多个组成部分。在设计方案需要分划成各个不同的组成部分时，zedit pro 软件将自动在这些部分上添加孔和销，使这些部分在组装时能够完美地对齐。成本节约效果 尽管一个建筑物模型的成本可能很容易就达到数千美元，而z corp 三维打 印成型机制作的三维模型的平均成本仅为每立方英寸2-3 美元。对于一个中型至大型的建筑项目来说，投资回收可能一次性就达成了，z corp

10、oration 业务发展副总裁scott harmon 说。“我们的成型机经常通过在设计流程的早期发现一项错误，或者由于模型能够比竞争对手更有效地表达设计意图而帮助事务所达成一个项目，就能将自身的成本回收了。尽管采用三维成型机制作建筑模型的这个理念还相对新鲜，但我们绝大多数成效卓著的客户都是建筑师事务所，因此他们从第一天运用三维打印成型机起就能从中获得极多的价值。”四、速度和灵活性一个中等大小的手工制作模型要让您等上几个星期，而三维打印能够在不到12 个小时内就将模型交到您的手上。z corporation 的喷墨式三维打印成型机绝不会排放废气或形成大量的废物，并能回收未用到的原材料以供下次使

11、用。这 些打印成型机能够提供高达600 dpi 的打印精度，能够精密地打印出哪怕最细小的细节。z corp 的产品系列包括了单色zprinter 310 plus 三维成型机以及彩 色成 型 机产品 ，其 中 包括自 动化 作业 的 zprinter 450 和高 清晰 度的 spectrum z510 。harmon 说，“对于其它三维打印设备来说，根本无法作到同时制作大量的模型，因为它们没有办法一个叠一个地打印出多个模型。”而用 z corp 的打印成型机，只要构建室可以放下，就可以制作出数量众多的模型，只需在每个模型之间保留薄层的粉末就行。最近， the realization grou

12、p 就从 z corp 打印成型机能够批量打印模型的能力上获得了很大的好处。当时，一个位于佛罗里达州coral gables 的零 售办公室和居民集群建筑物项目为了市场营销的目的而订购了这所物业的100 件模型，而the realization group 能够在令人惊奇的2 天之后就完成了这个订单。这点要感谢z corporation 三维打印成型机这种能够同时打印多个模型而不牺牲精确度、质量或结构稳定性的能力。除了速度和价格低廉方面的优势以外，三维打印机对于年轻建筑师们具有特别宝贵的作用。通过在设计过程的早期运用三维打印机，让他们能够通过试验和犯错迅速学习成长，让他们和客户都避免在获得经验

13、的同时犯下一些代价高昂的错误。由于 z corporation 的三维打印机具有这种能够在比手工模型制作更短的时间以及几分之一的成本制作建筑模型的能力，三维模型目前已用于在设计过程的早期和全程用于设计方案的形成，从而提升了整体的体验和成果。就像 bim 拥 有能够更便宜和更高效地提交项目的潜力一样，在整个设计阶段运用三维打印模型能够促进对设计意图的理解，实现提早发现错误并节约后续成本，因而能够帮助事务所以前所未能的方式赢得客户和开展业务。五、从 revit 输出更加方便为了对三维打印技术在aec 行业内的应用提供支持，促使 autodesk 公司开发了一款 stl 输出工具，这款工具使用户能够

14、用一个简单的步骤将revit 文件上 传至 z corp 的三维打印成型机。最近， autodesk 宣布为 revit 2009 建筑信 息建模（bim）平台推出了一款全新的stl exporter 产品。 revit 用户第一次可以输出用于直接上传至 z corp 打印成型机的 stl 文件格式。以前， revit 用户 必须使用第三方软件将文件转换成stl 格式后，才能将这些文件发送至三维打印机进行打印。这项新能力标志着autodesk 相信三维打印技术将继续成长为一种可供工程师、设计师和建筑师使用的经济有效的实体模型制作选择方案。“三 维打印模型越来越多地成为了设计流程当中的一个关键性

15、部分，可用于研究设计备选方案并改善项目成员及业主之间的意见交流，” autodesk aec 解决方案部门的高级平台系列经理emile kfouri 说。“我们的客户正急需在整个项目生命周期内无缝制作三维模型的能力，特别是在最初的形成设计方案阶段。适用于revit 平台的 stl exporter 程序将充分利用诸如 z corporation 出品的同类设备的优势，而z corporation 在三维打印行业的速度、质量和成本合理性方面均处于领头羊的地位。我们还正在寻找其它有趣的方式来充分发挥z corporation 在打印更高质量实体模型方面的独特能力。”kfouri 还表明，他认为三维打印成长有着光明的未来。“如今，我们已看到绝大多数三维打印模型都是在概念设计阶段制作出来的，这个阶段正在对建筑物的形状进行探索和细化。我