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科技感爆棚:铁骨铮铮的3d打印大桥

日期: 2018-06-01
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在半空中建造一座桥梁的计划听起来总是那么复杂、专业甚至有些疯狂。那么,有什么更先进、更快捷的桥梁建造方法呢?来自阿姆斯特丹的MX3D团队提出了一个全新的建造计划:世界上第一座使用3D打印建造的桥梁。它由一种全新的钢材料制成,跨度为40英尺,明年年初将安装在阿姆斯特丹最大、最著名的红灯区De Wallen。它的外形看起来也完全超凡脱俗,好像来自外星科技。

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新打印完成的桥梁,将从城外的一个较大的设施运回位于阿姆斯特丹北部的MX3D车间里。 在那里,多年来一直致力于该项目的设计师和工程师团队将测试桥梁的完整性,并添加一些最后的修饰,包括用于保护钢质外表面免受腐蚀影响的透明涂层。最后阶段将包括安装一系列智能传感器,这些智能传感器将监测桥梁的健康状况,并实时进行大量的测量,包括空气质量和重量的分散,以便让桥梁可以获取有多少人在其上行走、他们移动的速度有多快等数据。 传感器获取的数据也将被输送到 “数字双胞胎” 桥梁模型中,这将帮助工程师了解桥梁随着时间的推移表现如何,并据此对未来的设计进行调整。

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安全性是所有这些测试和传感器网络的关键部分。 鉴于这种3D打印桥梁从未存在过,MX3D与该市合作建立了独特的新安全标准以及测试计划,以确保桥梁的持久完整性。 传感器网络还将使工程师能够以高度精确的方式监测和解决安全问题,使3D打印桥梁成为城市中最安全的桥梁。

很明显,桥梁的3D打印结构将会变成现实。 自2015年以来,当MX3D宣布计划在阿姆斯特丹的运河建造3D打印桥梁时,震惊了世界。 该概念探索了使用新型定制设计的3D打印机器人的可能性,该机器人可以在其下方创建承重结构,然后作为热建筑材料向前滑动。 这些所谓的MX3D机器人可以在露天构建任何尺寸的东西,而不是在机器内部完成。 理论上,这种技术可以让他们在现场安全地打印大型结构件。

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其实,3D打印桥梁的起源并不寻常。2004年,Joris Laarman在阿姆斯特丹建立了一个设计实验室,并开始尝试各种材料和技术的应用。Laarman的大部分工作都以自然设计为灵感,但对技术的兴趣日益浓厚,导致六轴机器人的发展,该机器人可以进行大规模自由形式的3D打印。依托此技术,MX3D得以创建。 传统的3D打印是在机器内部进行的,而这种新型技术可以在半空中打印而没有常规限制。

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Laarman和他的联合创始人首先使用新的MX3D打印机进行了几次实验,然后创建了一个名为“The Dragon Bench”的雕塑。 这件艺术品使用了金属组合,创造出一种自我支撑的结构,看起来像一个巨大的生锈的波浪。 这个雕塑作品被世界各地的博物馆收录并展出,但这件作品也为将来更大,更实用,更雄心勃勃的桥梁项目提供了概念证明。

2015年,Laarman的团队与不同的公司和组织开展了合作,比如,美国软件公司Autodesk,并展示了他们的机器创建小规模负重结构的能力。 他们还宣布计划在阿姆斯特丹运河上露天打印全尺寸桥梁的计划。 阿姆斯特丹市正式雇佣MX3D来建造一座桥梁,以取代现有的运河桥梁结构。 据悉,该项目的预算与城市为传统桥梁支付的费用相当,其中还包括多个赞助商提供了额外的资金支持。

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但是,后来在运河现场实施空中3D打印桥梁的计划发生了变化。 经过更多的考虑和测试,团队决定将3D打印过程转移到一个大型的工作室空间中,在这里他们可以更好的控制环境以及避免现场行人的影响。 桥梁设计师也改变了蓝图, 他们并没有追求一种看起来更像骨骼结构的形式,而是选择了一种看起来像两张由3D打印的钢材编制起来的织物。 现在,3D打印的桥梁结构件看起来更加的科幻,满满的外星科技既视感。

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这座桥的独特之处在于为我们提供了一个线索,让大家了解到创造这座桥的技术所具有的非凡的可能性。MX3D还希望利用这种3D打印钢材的新工艺,用于商业目的。在海运,航空和商业建筑行业,经常需要创造一个独特的结构,而且这些构件只需要建造和使用一次。所以,3D打印的特质就可以以非常低廉的成本快速地构建和定制这些构件。而且,由于有了三维建模软件,它们的重量也可以大幅减少。

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大家可以想象一下,如果MX3D能够完全放开其移动3D打印机器人团队,那将会是什么样子?在工程师们的头脑中,这些机器人可以在建筑工地上建造建筑物,在建筑工地和有机形状上创造出一些不可能使用传统方法的完成的建筑。更轻的部件也会让建筑变化出各种各样的新形式,甚至是我们想象不到的样子。

但首先要从这座桥开始。这座新建的3D打印大桥是由阿姆斯特丹市政府委托建造的,它将横跨在红灯区的一条小巷里,横跨在阿什图格尔运河上。目前这里有一个临时的桥。不难看出,MX3D构建的这座新结构桥梁将会为这里带来怎样巨大的改变。

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据说,MX3D花了一年的时间才使这座桥建造到现在的状态。该公司的工程师们将在未来6个月内完成桥梁两端的最后几个螺旋,同时与将Arup和伦敦帝国学院(Royal College London)合作进行一系列测试。在此期间,阿姆斯特丹市将修缮15世纪瓦德齐兹(Oudezijds)Achterburgwal运河周围的运河墙。而这座桥最后的安装将在这些改进完成后进行。


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