被广泛应用的3D打印技术走入公众生活 西班牙3D打印住宅将投入建设
【记者刘真综合报导】近些年来“3D打印”逐渐进入了人们的视野。从前打印只停留在平面，现在打印技术已经能被利用制造出立体的物件了，从食物到玩具，从模型到枪支，从家具再到汽车……现在甚至连房子都能被打印出来了，这一切听起来很不可思议，不过西班牙的“3D打印房”的确已经公开叫卖了。
西班牙的第一批3D打印住房将在不久的将来投入建设，七座豪宅将被“打印”在卡斯蒂亚-拉曼恰大区的昆卡。虽然目前项目刚刚开始，房子还没建造出来，不过建造商已经开始了预售的宣传活动。这7座豪宅被作为3D打印住房的实验项目，如果一切顺利，明年在南美和中东地区也将开展相关的项目，届时打印技术会更加完善，甚至可以打印出两层楼的房子。
美国南加州大学Behrokh Khoshnevis教授所研发设计的巨型机器人Contour Crafting可以打造一栋房子。（视频截图）
美国南加州大学Behrokh Khoshnevis教授所研发设计的巨型机器人Contour Crafting可以打造一栋房子。（视频截图）
瓦伦西亚的创业公司Be More 3D在瓦伦西亚理工大学艺术学院旁边的一块空地上完成了24平方米3D打印房子的试点项目。
Be More 3D由4位年轻人创立，在三个月内，他们通过进入西班牙综合企业阿驰奥纳（Acciona, S.A.）的初创企业加速器获得了25,000欧元的启动资金，制造出了一台六米宽、三米高的可以打印出混凝土的3D打印机，并用它一层一层地在15个小时内打印出了一幢房子。
“通过提高机器的速度，可以在八小时内完成，”联合创始人之一的拉米雷斯（Vicente Ramírez）认为如果技术再完善一些，打印速度还可以更快。
但是所谓的“打印出一栋房子”并不包括房子的全部，“我们所说的是轮廓的构建，之后还要将其余的元素（与结构）结合起来，”马德里工料测量师学院技术办公室的主任孟德斯（Javier Méndez）说道。拉米雷斯接着补充说：“之后你还须要把预制板屋顶、窗户、门和水龙头等放进去，并做好防水。”
拉米雷斯认为，从这个试点项目可以看出，与传统施工方法或预制方法相比，3D技术更具有竞争力。70平方米的房子不到24小时就可建成，且建筑成本降低了35％，印刷和销售的这些房屋的最终价格将在5万欧元左右。
Contour crafting技术
Contour crafting（轮廓成型工艺）技术是3D打印建筑的关键，它最初由美国南加州大学的Behrokh Khoshnevis教授于2010年提出，并在后期不断地完善着。
Khoshnevis教授表示，在实验室中，他已经与学生们成功通过全自动的方式“打印”出了一栋1.8米高的楼房。按照在电脑上设计好的方案，事先准备好房屋中的电线、水管等物，之后通过机械臂挤出混凝土让房子成型，过程中另一只机械臂会加入石膏、木材、聚合材料、砖块来优化和加固整个建筑。
Khoshnevis教授认为利用con-tour crafting机器人可以在20个小时内制造出一所近300平方米的房屋。由于成本大大降低，这种自动化的3D打印房屋技术对于低收入家庭非常有利。
甚至将来，建造业会催生出一种房屋制造机出租业务，建造一间房屋仅需要有限的人手，付出一到两天的器材租金即可完成。得益于3D打印技术的精准性，同样大小的房子，所需物料、人工成本也大大降低。而且因为是3D打印，房屋的定制化也成为可能。只需要找专人设计好房屋造型，而电脑将会自动完成其它工作。
虽然3D打印建筑的优势明显，但也并不是十全十美的。3D打印建筑会消耗巨大的电力能源，此外电脑建模以及打印的精准度控制有一定难度。而且由于这是一项新的技术，因此打印出的房子的内部结构、综合强度、刚度、防火性、使用年限等多方面还待进一步考量。
最具代表性的3D打印建筑
Be More 3D的3D打印住宅并不是世界上唯一一个3D打印建筑，事实上在一些国家，3D打印建筑早已存在。
2013年8月，美国加州奥克兰的设计工作室完成了世界上第一个3D建筑体，建筑物的长宽均为3米，高2.44米，由585个联锁组件构成，打印耗时10800个小时，拼装花费了4天。所有组件都采用聚乳酸生物塑料制成，可以随着时间分解，制造出无数个微型栖息地。
2014年荷兰建筑师打印出了一个占地约8平米，体积大约有25立方米的可移动小屋，并对外开放参观。去年10月，世界上首座3D打印桥在荷兰海默特正式投入使用。这座长达8米的3D打印桥的建造过程历时三个月，一共由800层混凝土组成，可承载40辆卡车（不过主要用于自行车通行）。
2014年，利用contour crafting技术，中国Winsun公司于24小时内打印出了10栋别墅毛坯房；2015年，该公司3D打印了一栋高15米的6层公寓楼和一所1100平方米的别墅，是当时全球最高的3D打印建筑；2016年，Winsun完工两幢面积分别为80、130平方米的3D打印中式庭院，造价为40万元。
2016年，迪拜迎来了全球第一座全功能3D打印办公室，坐落在世界第一高楼——哈利法塔旁，作为迪拜未来基金会的临时办公室。整个办公室的打印时间只用了17天，而安装只用了两天。
3D打印的原理与发展
上个世纪80年代，美国人查克•赫尔（Chuck Hull）发明了3D打印技术，这是以一种数字模型文件为基础，运用塑料、粉末状金属或可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。首先须通过计算机建立打印模型，再将建成的三维模型“切片”成逐层的截面数据，并把这些信息传送到3D打印机上，3D打印机会把这些平面叠加起来，形成一个立体的物品。
经过20多年的发展，3D打印技术逐渐成熟，机器也渐渐小型化，二十一世纪以来3D打印机的销售扩大，价格也开始下降，逐渐走进了大众的视野。现在很多领域都有应用，包括航空、汽车、工业、文化创意、生物医学等。
其中，3D打印在航空业和生物医学领域的应用最令人关注。在航空业，它可以用来生产航空母舰上的各种武器和配套装置、人造卫星的外部构造、火星探测器、空间站乃至宇宙飞船；在生物医学领域，可以被用于重塑骨骼、植入骨骼、打印人体细胞和组织等，美国一些研究团队甚至正在试图利用它来制作人体器官。
3D打印技术正在一次又一次地刷新着人们的认知。该领域的资深观察者辛茨曼（Brock Hinzmann）表示，这项技术在制造领域的发展空间不可估量。
