世界首個(gè)3D打印鋼橋在荷蘭設(shè)計(jì)周揭幕

荷蘭機(jī)器人公司MX3D已完成鋼橋的 3D打印 ，該橋?qū)⒂诿髂暝诎⒛匪固氐さ倪\(yùn)河上安裝。設(shè)計(jì)師 Joris Laarman 與 機(jī)器人制造技術(shù)初創(chuàng)公司合作 ，建造了12米長的人行天橋，該橋?qū)⒃?0月20日至28日的荷蘭設(shè)計(jì)周上進(jìn)行預(yù)覽。

該結(jié)構(gòu)于2015年首次提出，是由機(jī)器人根據(jù)鋼水層構(gòu)造而成的。它的跨度已于今年年初完成?，F(xiàn)在，它的甲板已經(jīng)建造完畢，標(biāo)志著施工過程的最后階段。

六軸機(jī)器人由鋼水層構(gòu)成六米寬的結(jié)構(gòu)，其中涉及對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行編程以控制大型焊接機(jī)。

這個(gè)雄心勃勃的項(xiàng)目在其開發(fā)過程中經(jīng)歷了幾次迭代，以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)以防止?jié)撛诘拇慌鲎膊⒆袷禺?dāng)?shù)刈h會(huì)的法規(guī)。

MX3D說：“由于工程方面的考慮，初始設(shè)計(jì)發(fā)生了重大變化。” “輕型樹狀結(jié)構(gòu)建立在四個(gè)主要承載物上。令人擔(dān)憂的是，如果這些承載物中的一個(gè)受到船的撞擊，該結(jié)構(gòu)可能會(huì)嚴(yán)重失效。”

該公司解釋說：“因此，創(chuàng)建了一個(gè)全新的概念，其中考慮了我們?cè)诖酥八鶎W(xué)到的有關(guān)材料，當(dāng)?shù)匾?guī)范和法規(guī)的所有內(nèi)容。”

MX3D最初的目的是讓機(jī)器人在現(xiàn)場(chǎng)打印橋，從四個(gè)結(jié)構(gòu)軸承開始，然后向內(nèi)工作，但由于預(yù)算有限且“太危險(xiǎn)”，該計(jì)劃不得不放棄。

發(fā)言人說：“我們?cè)O(shè)定了一個(gè)愿景，使機(jī)器人能夠在建筑環(huán)境中自動(dòng)進(jìn)行3D打印基礎(chǔ)設(shè)施干預(yù)。”

在過去三年中，我們已經(jīng)能夠創(chuàng)建該計(jì)劃所需的技術(shù)，但未得到市政府的許可。”

他們繼續(xù)說：“我們的時(shí)間表和預(yù)算也使實(shí)現(xiàn)這一愿景變得困難，因此我們主要專注于3D打印功能齊全的人行天橋，包括傳感器網(wǎng)絡(luò)。”

運(yùn)河的翻修完成后，該項(xiàng)目被稱為世界上第一個(gè)3D打印的橋梁，預(yù)計(jì)將在阿姆斯特丹的紅燈區(qū)Oudezijds Achterburgwal上安裝，“不遲于2019年中期”。

MX3D說：“我們希望它將在夏天安裝。我們已經(jīng)開始了許可程序，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在已經(jīng)獲得了測(cè)試的所有積極結(jié)果。”

“這座城市剛剛開始了我們等待了兩年的運(yùn)河墻的翻新工程。這項(xiàng)工作可以在六個(gè)月內(nèi)完成。”

為了增加其高科技設(shè)計(jì)，來自Alan Turing研究所的數(shù)學(xué)家和Arup的工程師與MX3D一起在橋上創(chuàng)建了一個(gè)智能傳感器網(wǎng)絡(luò)。

這些傳感器旨在記錄橋梁的性能，收集諸如應(yīng)變，旋轉(zhuǎn)，載荷，位移和振動(dòng)等數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)將用于顯示有多少人過橋，以及以何種速度，結(jié)構(gòu)完整性和周圍環(huán)境。

MX3D說：“這些數(shù)據(jù)還將使我們能夠教導(dǎo)橋梁，了解橋梁上正在發(fā)生的事情，有多少人正在穿越橋梁以及有多快。”

這些信息也將輸入到網(wǎng)橋的“數(shù)字孿生”中-一種計(jì)算機(jī)模型，可實(shí)時(shí)響應(yīng)所收集的數(shù)據(jù)。將在兩者之間評(píng)估性能和安全性，并將信息反饋給將來的3D打印金屬橋設(shè)計(jì)。

MX3D解釋說：“這座3D打印橋的工作將通過監(jiān)視成千上萬的人和自行車每小時(shí)穿過橋的結(jié)構(gòu)來監(jiān)控結(jié)構(gòu)，從而為安全，高效和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的工程的未來做出貢獻(xiàn)。”

荷蘭設(shè)計(jì)周在埃因霍溫舉行。同樣在該市，艾恩德霍芬科技大學(xué)正計(jì)劃3D打印一系列混凝土房屋，這些房屋將可供出租。

去年在荷蘭也建造了 “世界上第一座3D打印混凝土橋”，并于去年竣工。