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德州建3D打印住宅社區

大視野

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德州建3D打印住宅社區

2021年10月28日 04:30 最後更新:12:36

美國一個大建築商夥拍建築技術初創公司,將在德州首府奧斯汀附近,建造一個由一百個3D打印住宅組成的社區,開創大規模3D打印房屋的先河。預料這個社區明年初動工,兩家公司表示,希望利用技術優勢,快速解決美國住房短缺的問題。

大住宅建築商萊納(Lennar)向建築技術初創公司ICON投資二億零七百萬美元,將在奧斯汀附近用3D打印技術興建一百間住宅。3D打印房屋由ICON提供技術,丹麥建築事務所B.I.G共同設計。第一批房屋將於二〇二二年動工,但發展商沒有透露建築工地的確切位置。聲明表示,這為提供經濟實惠、技術主導型住宅提供了一條「希望之路」。

網上圖片

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美國絕大多數新建的獨戶住宅都是即場建造,以傳統的施工方法建造木框架。而ICON的Vulcan建築系統,使用十五呎高的打印機印出混凝土框架,可打印出面積二千平方呎,最多三千平方呎的外牆和內牆系統,一周內蓋好一層高的房子。打印機像擠牙膏一樣將混凝土逐層擠出,可印出彎曲的牆壁,從而實現更具創意的房屋設計。萊納之後會用傳統施工方法完成餘下工序。

ICON聲稱其專有的牆體系統和先進材料,比傳統建築材料更堅固、更耐用,提供更安全、更具彈性的房屋,這些房屋旨在抵禦極端天氣,大大減少自然災害的影響。製成品符合國際建築規範(IBC)結構標準,其使用壽命與標準混凝土砌體單元(CMU)建造的房屋一樣甚至更長。ICON聯合創辦人兼行政總裁巴拉德(Jason Ballard)說:「美國面臨大約五百萬套新房的短缺,因此逼切需要在不影響質量、美觀或可持續性的情況下迅速增加供應,這正是我們技術的優勢。」

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萊納負責人費德(Eric Feder)說:「勞動力和材料短缺,是許多美國家庭無法實現擁有房屋的夢想的兩個最大因素。萊納一直在拓展技術創新的邊界,以確保人們負擔得起優質住宅,而3D打印是一種非常令人鼓舞的方法。我們很高興與ICON合作,為未來幾年的新挑戰開發解決方案。」據按揭貸款巨頭房地美估計,截至二〇二〇年底,美國獨戶住宅短缺數字達到三百八十萬套。

事實上,ICON需要用一星期時間打印牆壁系統,跟傳統建牆方法所需時間相若。但傳統方法需要六至十二名工人,ICON的打印系統只需要三名工人操作。而萊納表示,打印速度有望在未來加快,3D打印更便宜,也可減少垃圾。

網上圖片

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費德表示,暫時未為這個社區的打印房屋定價,初步想法是和同區樓價相近。根據奧斯汀房地產經紀協會的數據,今年九月份奧斯汀都會區房價中位數是四十五萬美元。

ICON以往有在墨西哥塔巴斯科州打印十間兩房住宅,以及在奧斯汀打印七間一房細單位的經驗。今年較早前ICON與另一開發商3Strands合作,在奧斯汀建造了四套獨戶住宅。巴拉德說:「我們像是從興建個位至數十套房屋畢業,發展至數以百計房屋的規模。」

德州奧斯汀的3D打印房屋區預想圖。

德州奧斯汀的3D打印房屋區預想圖。

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美研高導電凝膠實現「室溫3D打印」兼可隨時改變造型

2023年07月11日 11:00 最後更新:12:33

3D打印技術雖然已經非常成熟,在各個領域均得到廣泛應用,但在目前還沒有方法可以實現在室溫下用3D打印金屬材料,大多數都是以高溫加熱後將金屬粉末熱熔後凝固成型,對於一些不適合高溫環境的產品而言,高溫打印或會造成破壞。

GETTY示意圖片

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為了實現在室溫下打印導體,北卡羅來納州立大學的學者研究開發了一種金屬凝膠可以避開高溫工序,在室溫下打印3D固體,做法是將鎵銦合金和銅的微粒加水及鹽酸混合,帶混合後會變成一種金屬凝膠,以普通噴嘴於室溫邊可以進行3D打印。

Youtube影片截圖

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當打印出來的3D物體成型等待風乾時,會變得更加堅固,原因在於水及鹽酸蒸發後,銅和鎵銦合金接觸後就會形成穩固的結構,它保留了金屬特性一樣堅固和導電。

Youtube影片截圖

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此外,若在等待風乾期間施加熱量,甚至可以使打印物體改變形狀,也意味著可以控制打印物體的最終形狀,即是有類似塑膠的熱成形效果。以這隻金屬蜘蛛為例,在打印時為簡單的平面圖案,但經過向指定位置稍吹暖風後就可以「站起來」成為一隻立體蜘蛛,因此新技術不單止可以室溫打印,在其造型上亦更有彈性,從而讓金屬打印的應用更加廣泛。

GETTY示意圖片

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https://youtu.be/xFxo1Ah8EAc