工业级3d打印机 BigRep ONE 高效定制混凝土构件帮助建筑修复
3D打印促进土木工程快速进行，并使生产复杂的建筑领域混凝土构件成为可能
建筑物的修复过程常常面临挑战
盖格集团(Geiger Group)在德国南部肯普顿(Kempten)对一幢历史建筑进行翻修时，发现了一些困难。这个建筑是旧啤酒厂，他们需要将其改建为办公室和活动场所，并需要在保留令人印象深刻的原始美感的同时，更换这处房产上的5个大型石制窗框。
在替换这些石砌窗框时，盖格可以考虑两个方法 。一种是传统的石头砌筑，这种方法需要很高的技术含量，可以获得精美的结果，但是它需要较长的时间和昂贵的成本。第二种选择是用树脂涂层的泡沫模板浇注混凝土。这种方法的使用意味着不能将单个泡沫块磨成所需的形状，使用多个泡沫块生产将增加成本并延长交工时间。这种方法更普遍的缺点是材料产生有害物质并造成浪费。
“如果你想在现场生产复杂几何结构的混凝土，成本非常高。主要是手工制作，人们制作单独的木制模板，它们被用来只做一样东西，然后就被扔进垃圾箱。”
——Jorg Petr, 创新主任, NOWlab@BigRep
由于项目进度紧迫，Geiger联系了NOWlab@BigRep，探索第三种选择。NOWlab是BigRep内的研究和创新中心，它不断地为定制化的工业应用案例寻找扩大和定型增材制造的新方法。
制作流程
在讨论了可能性之后，NOWlab和Geiger同意在窗户上进行合作，并通过以下过程制造。Geiger为NOWlab提供了包含窗口框架的完整规格的CAD文件。NOWlab用这些文件生成了铸造模板的数字模式。然后用SIMPLIFY 3D打印软件创建了G-code文件，再在工业级大尺寸3d打印机 BigRep ONE 上打印模板，利用它的1个立方打印体量的优势，一次性打印完成了这个工作。打印出来模板，由BigRep的生物降解的PLA3D打印机熔丝材料制成，然后被送到制造商处铸造混凝土截面。
窗框的装配直接在施工现场进行，用不同的打印部分进行装配，然后进行了成功的总装。
“最终，使用的混凝土更少，因为结构可以通过更复杂的几何结构实现。通过打印筑造，我们清楚地看到建筑师可以直接控制他们在电脑上的设计以及现场制作的东西。“
—— Jörg Petri, 创新部主任, NOWlab@BigRep
“你可以依靠fdm大尺寸3d打印机BigRep ONE，为你的设计制作一个一比一全尺寸的复制品。然后你就可以在真
实世界中使用它了。”
—— Jörg Petri, 创新处主任, NOWlab@BigRep
Gaiger估计，使用NOWlab的3D打印工艺生产窗框元件的成本要比使用石匠低50%，而相比使用树脂泡沫浇铸生产窗框元件的生产时间要短45%。Gaiger还能大幅减少项目所需的人力资源。而且高质量地完成工作，这真是为Gaiger设计的完美3d打印解决方案。
用于未来的产品
随着时间的推移，Gaiger和其他人似乎可能会越来越多地采用这些方法进行翻修。然而，翻新只是应用基本技术的一种方法。
NOWlab正在为未来的建筑施工结构件，开发基于3d打印的混凝土浇铸工艺。用于建筑立面和承重结构件的创作。随着测试项目的进行，NOWlab正在申请一项专利，用于生产3d打印模板。
大型高精度3D打印机BigRep ONE带来的生产速度更快、成本更低、更加环保等优点也同样适用于这些应用。然而，随着新产品的出现，3D打印的灵活性也释放了巨大的设计潜力。我们可以期待在设计中将不受现有约束，精心设计新的表面纹理、外观形式和结构特征。通过这种方式，基于3d打印技术的混凝土浇铸为建筑设计和结构设计提供了一个不同的前景——这既适用于Gaiger这样的修复项目，也适用于前沿的建筑设计。工业3d打印机 BigRep ONE 正在帮助这一愿景迅速成为现实。
“我们的目标是在一年内实现建筑外观结构件甚至承重墙。”
—— Jörg Petri, 创新部主任, NOWlab@BigRep