Part 01 明确需求
在您选择購(gòu)买混凝土(砂浆)3D打印机之前,首先需要明确自己的真实需求,以下几个方面可(kě)供参考:
主要是用(yòng)来教學(xué)、培训為(wèi)主,还是也要兼顾科(kē)研工(gōng)作(zuò),其定位的不同,会涉及选择打印机的类型和型号,可(kě)主要考虑有(yǒu)效打印范围的大小(xiǎo);通常桌面级即可(kě)满足教學(xué)培训之需求,如有(yǒu)科(kē)研需求则应考虑实验室级;
打印材料是以水泥基材料為(wèi)主,还是以塑料、树脂或金属等材料為(wèi)主,这要以教學(xué)目标為(wèi)主,如果定位土木(mù)工(gōng)程领域智能(néng)建造的施工(gōng)环节,还是应采購(gòu)混凝土(砂浆)3D打印机為(wèi)宜;
对于打印机的样式,更倾向于哪一种,框架式、龙门式还是机械臂型式,要结合教培研实际需求和经费预算情况来综合考虑,框架式价格相对较低,机械臂式更有(yǒu)利于建筑设计自由,龙门式更适合于3D打印大尺寸建筑或构件;
Part 02 精(jīng)挑细选
如采用(yòng)开源软件或其他(tā)行业3D打印软件二次开发的控制系统(比如Simplify3D、SprutCAM等),对水泥基材料3D打印来说,会存在较多(duō)弊端,在打印简单横平竖直的模型时不明显,但针对复杂异型结构模型打印则问题突出,且无法满足3D打印建筑工(gōng)程的需求,这也是造成各个厂家售价高低的重要因素。
控制系统的核心是各种算法的融合,除模型到打印路径的转换外,能(néng)自动进行打印路径缺陷优化、最短打印路径计算、根据打印路径情况进行加减速等功能(néng),都是提高打印效率、保证打印质(zhì)量的关键因素,否则则需要人工(gōng)编程完成。
能(néng)做到三维、二维模型直接导入打印控制系统,一键开打功能(néng),可(kě)以大大提高效率;如采取离線(xiàn)编程、第三方切片方式,将模型先转换成打印路径的Gcode代码后,再导入打印机进行打印,操作(zuò)复杂度较高,使用(yòng)者學(xué)习成本高。
采用(yòng)预装(zhuāng)打印系统的電(diàn)脑进行控制,以视窗模式和鼠标控制為(wèi)主,并具(jù)备三维显示功能(néng)為(wèi)佳,更有(yǒu)利与打印过程各项参数的调整,保证打印制品的外观、质(zhì)量和性能(néng);如采用(yòng)PLC工(gōng)控屏、触摸屏控制方式,其功能(néng)性、相应速度及操作(zuò)便捷性上均表现不佳。
打印头系统应该具(jù)备二次搅拌、正转、反转、预挤料等诸多(duō)功能(néng),应支持3mm精(jīng)细化打印,方便教學(xué)、培训等过程中(zhōng)小(xiǎo)品打印,打印头系统应与打印控制系统联动,在打印过程中(zhōng)可(kě)实时显示打印进度、打印材料用(yòng)量和打印剩余时间等,并可(kě)随时进行坏点处重复打印、断点、跳点、隔日续打等功能(néng)。
进行大尺寸构件打印时,搅拌供给料系统应具(jù)备持续、稳定提供状态近乎一致的打印材料功能(néng),保证打印层间均匀度。搅拌供给料系统与打印控制系统联动,根据打印工(gōng)程各种实时状态,可(kě)直接调整搅拌供给料系统的工(gōng)作(zuò)状态。
如不想进行打印材料的研发,只侧重于打印工(gōng)艺、打印构件,选择性能(néng)状态稳定的打印材料就尤為(wèi)重要,打印材料应经过大量打印制品、打印工(gōng)程验证,可(kě)打印性、可(kě)建造性、抗裂性及耐久性等指标有(yǒu)第三方认证為(wèi)佳。
智能(néng)建造专业的教學(xué)、科(kē)研均是面向行业、面向工(gōng)程的,检验打印机软硬件实力的最好办(bàn)法就是工(gōng)程实际应用(yòng),是否有(yǒu)重大典型工(gōng)程,尤其以商(shāng)业建筑為(wèi)主,是检验3D打印机生产(chǎn)厂家技(jì )术实力最简单的办(bàn)法。
智能(néng)建造是新(xīn)方向,水泥基材料3D打印机的研发工(gōng)作(zuò),很(hěn)多(duō)是需要实现由0到1的突破,研发团队的组成应该涵盖算法开发、電(diàn)气自动化、机械设计、建筑结构、建筑材料等多(duō)學(xué)科(kē)多(duō)专业,缺少任何一个方向,均可(kě)造成系统性的缺失,比如本来是打印机的问题而靠打印材料来解决。研发队伍的实力水平,决定了3D打印机的性价比。