1、例例1:3D打印打印技术技术 是是快速成型技术的一种快速成型技术的一种,利用,利用计算机三维建模软件来设计计算机三维建模软件来设计3D模模型,所用材料一般为离散型型,所用材料一般为离散型的塑料的塑料、陶瓷或者金属粉末陶瓷或者金属粉末等,通过等,通过按照层按照层数堆叠打印的方式来进行制造数堆叠打印的方式来进行制造。也。也被称作被称作“增材制造增材制造”技术。这样的技术。这样的制造方式在加工过程中几乎不产生制造方式在加工过程中几乎不产生任何废料,对于原材料有着很高的任何废料,对于原材料有着很高的利用率。利用率。3D打印技术在很多领域都有被应用打印技术在很多领域都有被应用混凝土混凝土建筑传统建筑传统
2、施工:施工:工艺流程工艺流程多多,所,所需需的施工周期长,所耗费的人力与物力大的施工周期长,所耗费的人力与物力大。3D 3D 打印建筑打印建筑技术:技术:速度速度快,不需要使用快,不需要使用模板,可以模板,可以大幅大幅节约成本;不需要数量庞节约成本;不需要数量庞大的建筑工人,大大提高了大的建筑工人,大大提高了生产生产效率;可效率;可以非常容易地打印出其他方式很难建造的以非常容易地打印出其他方式很难建造的高成本高成本曲线建筑;具有低碳、绿色、环保曲线建筑;具有低碳、绿色、环保的的特点特点。混凝土 3D 打印系统(HC-3DPRT):利用计算机及自动化技术,将具有快凝早强的混凝土材料通过轮廓工艺逐
3、层堆积,实现三维智能布料。美国海军陆战队美国海军陆战队“混凝土混凝土3D打印机打印机”建造军营。建造军营。混凝土混凝土3D打印机在打印机在40个小时内打印出了一个个小时内打印出了一个500平方英尺(约平方英尺(约46平方米)平方米)的军营小屋。的军营小屋。3D打印混凝土步行打印混凝土步行桥桥2019年年1月月12日在上海智慧湾科创园落成。日在上海智慧湾科创园落成。打印材料均为聚乙烯纤维混凝土添加多种外加剂组成的复合材料。其打印材料均为聚乙烯纤维混凝土添加多种外加剂组成的复合材料。其强度可满足强度可满足“站满行人站满行人”的荷载要求。的荷载要求。3D打印技术制备复杂形状氧化铝陶瓷打印技术制备复杂
4、形状氧化铝陶瓷采用喷雾造粒采用喷雾造粒技术,制备技术,制备粒径控制在粒径控制在10-150m的氧化铝粉体,再通过的氧化铝粉体,再通过激光选区烧结技术打印出具有良好的力学性能氧化铝陶瓷激光选区烧结技术打印出具有良好的力学性能氧化铝陶瓷。制作周期缩短、制作周期缩短、成本降低、加工便捷、可操作性成本降低、加工便捷、可操作性强。强。3D打印磷酸三钙陶瓷应用于医学领域打印磷酸三钙陶瓷应用于医学领域主要工艺主要工艺过程:以磷酸过程:以磷酸三钙粉体为原料,与乙醇混合后球三钙粉体为原料,与乙醇混合后球磨,磨,浆料经两次浆料经两次干燥干燥后,采用后,采用喷墨沉积打印技术将素坯成型喷墨沉积打印技术将素坯成型,煅烧
5、后制备,煅烧后制备高质量磷酸三钙高质量磷酸三钙陶瓷陶瓷。传统金属加工的浪费量惊人,传统金属加工的浪费量惊人,90的金属原材料被丢弃在的金属原材料被丢弃在工厂车间里。相对于传统制造工厂车间里。相对于传统制造来说,来说,3D打印机在制造金属打印机在制造金属物品时浪费量极小。物品时浪费量极小。3D打印钛合金轮毂生态生态混凝土混凝土基于混凝土与生态理念的结合而形成的。目的是为了解决人与自然的和谐共生。例如:植生型多孔混凝土将不同粒径的粗将不同粒径的粗骨料、水泥及添加剂按一定的比骨料、水泥及添加剂按一定的比例范围进行混合,加水进行搅拌,浇筑及自然养例范围进行混合,加水进行搅拌,浇筑及自然养护之后护之后,
6、得到,得到具有大量纵向连通、大孔隙的多孔具有大量纵向连通、大孔隙的多孔质质混凝土。混凝土。特点:特点:具有具有高于高于2525的孔隙结构以及的孔隙结构以及5 515Mpa15Mpa的的抗压强度,能够为植物生长提供所需的空间和抗压强度,能够为植物生长提供所需的空间和保保护护,具有具有一定的防护一定的防护功能。功能。产业生态系统是一个由制造业企业和服务业企业组成的产业生态系统是一个由制造业企业和服务业企业组成的群落。群落。一级生态系统:在资源极大富足条件下,一级生态系统:在资源极大富足条件下,不考虑资源利用的效率和持续性。不考虑资源利用的效率和持续性。三级生态系统:最终以完全循环的方式三级生态系统:最终以完全循环的方式运行,资源和废物没有本质差别。运行,资源和废物没有本质差别。在产业生态系统的构在产业生态系统的构建过程中,不可避免建过程中,不可避免地要地要淘汰陈旧设备淘汰陈旧设备、高物耗、高能耗、污高物耗、高能耗、污染严重的产业部门和染严重的产业部门和环境负效应严重的产环境负效应严重的产品。品。传统材料到生态材料设计思想的转换传统材料到生态材料设计思想的转换