3D打印玻璃块：建筑行业的新未来？

魔猴君  行业资讯   241天前

玻璃是一种非凡的材料，因为只要不被污染，它就可以无限地回收而不改变其性能。这是增材制造令人感兴趣的原因之一。此外，与传统的玻璃成型相比，3D打印方法可以实现更大的设计灵活性并降低成本。鉴于这些特征，麻省理工学院的工程师希望测试在增材制造中使用玻璃来生产结构建筑元件的可行性。因此，他们开发了3D打印玻璃砌体元件，可以像乐高积木一样堆叠和互锁。

这项研究由麻省理工学院的工程师Daniel Massimino、Ethan Townsend、Charlotte Folinus、Michael Stern和Kaitlyn Becker领导。他们共同制作了坚固的多层钠钙玻璃砖，每块的形状都像“8”字形。每个积木都有两个圆形的钉子，就像乐高积木一样，这使得它们可以无限地定位和重新排列，从而产生巨大的组成多样性和可持续的生命周期。如果未组装，则可以将砖块熔化以再次打印。

玻璃块印刷工艺（照片来源：Ethan Townsend）

在《麻省理工学院新闻》发表的一篇文章中，丹尼尔·马西米诺解释道：“通过八字形的形状，我们可以在将砖块组合在一起形成具有一定曲率的墙壁时对其进行约束。”这种工作方法符合循环建筑的概念，即建筑材料应尽可能重复利用，以减少与建筑物总体施工相关的碳排放。玻璃块的耐用性是该研究的关键因素。

3D打印玻璃作为建筑材料

麻省理工学院的工程师使用了一款名为Glass 3D Printer 3(G3DP3)的定制玻璃3D打印机，该打印机由麻省理工学院的衍生公司Evenline提供。该机器使用烤箱将碎玻璃瓶熔化成可打印的形式，然后将其分层放置。该机器可打印的最大体积为32.5 x 32.5 x 38厘米，可以生产全尺寸的砖石单元。

该团队打印了三种类型的砌块——全空心、印刷铸造和全打印——并发现“空心砖石单元提供了更直接的实施机会，而全打印单元有可能提供一种制造透明和圆形建筑元素的方法。””

他们使用工业液压机测试了砌块的强度，发现最坚固的砌块可以承受与混凝土砌块相同的压力。最坚固的是那些在底部有一个单独的联锁装置，由不同的材料制成的。“玻璃是一种复杂的加工材料，”贝克尔在麻省理工学院新闻的同一篇文章中解释道。“由不同材料制成的联锁元件在现阶段表现出了最大的希望。»根据文章，研究人员计划打印更多玻璃联锁元件。

工程师们在麻省理工学院校园建造了一堵玻璃墙，以展示他们的3D打印砖块的潜力。未来，他们计划用这些砌块建造更大、更复杂的结构，并相信它们可以用于外墙和内墙。

编译整理：3dnatives