瑞典大學教授開發(fā)可移動混凝土3D打印機

  瑞典Lund大學教授Olaf Diegel以使用3D打印制作各種樂器而在圈子里聞名。去年九月份的時候，他甚至還策劃了一場全3D打印樂器的音樂會。除了樂器之外，老爺子對于3D打印的其他領域也頗有建樹，近日，他就與自己的同事和學生組成了一個團隊，制作了一臺混凝土3D打印機，而且是可以移動的，并成功的用它3D打印出了一把椅子。  

  據了解，Olaf Diegel教授說，這個項目的緣起來自于他與赫爾辛堡市住房管理部門的一次談話。“他們想和隆德大學合作開發(fā)一個可打印房屋的3D打印機以用于展示?！彼f,“但是，因為沒有預算，Lund大學的增材制造研究團隊只有一臺備用的ABB機器人臂可用。于是他們決定先做一個尺寸較小的建筑型3D打印機作為研發(fā)機型，這個機型應該可以用混凝土打印一些常規(guī)的家具如桌子椅子。  

  他們的研發(fā)團隊將這一概念定位為制作一個可移動的輪式3D打印機。理想狀態(tài)下，它可以定位到某一個位置，精確地進行打印，然后再移動到下一個位置。Diegel教授的兩位學生Borja Serra和Lars Henrik Anell也參與了這個項目，他們把一臺ABB IRB140機器人臂改裝成了可移動的3D打印機?？傮w工作被他們分成了兩個子項目，Borja負責3D打印機的框架設計、軟件和機器人編程，而Henrik則負責3D打印機對于混凝土的具體設計。  

  最終，他們做出來設計是令人印象深刻的。這臺3D打印機的框架（見上圖）使用的是鋁質材料，并且集成了一個可去除的底部裝置，使得機器在移動過程中更加牢固和安全。而那個使用混凝土材料的擠出打印頭是基于Diegel教授較早的設計（最初是用于擠出顆粒形式的聚合物的）。為了降低成本，Henrik決定使用100毫米孔鏜削螺旋鉆來向打印頭輸送混凝土。  

  在軟件方面，這款移動式混凝土3d打印機主要依靠matlab，不過需要將其打印頭路徑轉換為rapid代碼，這是控制abb irb 140機器人所必需的機器指令。'它還使用另一種算法，以保證在打印過程中混凝土的連續(xù)輸出?！斑@對于保障打印質量并且獲得混凝土良好的機械性能十分重要?！苯淌谘a充道。

  但是，真正核心的問題是：這臺混凝土3d打印機的打印質量如何？您可以從下面的視頻里看到，這臺機器的實際運行狀況，不過這位教授補充說，這個視頻是在研究的一個相當初級的階段拍攝的，所儀您可以看到視頻中還要靠人工把混凝土倒進去。后來的機器通過加入自動化給料系統已經解決了這個問題。不過，這個項目還遠遠沒有結束，它在各個方面都有很大的提升空間，未來diegel教授的團隊還將對這款機器進一步改進。

視頻截圖