混凝土3D打印機(jī)該如何選擇？

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，智能建造技術(shù)逐漸成為未來(lái)建筑的主流趨勢(shì)。智能建造不僅僅是傳統(tǒng)施工工藝的升級(jí)，更是創(chuàng)新與科技的結(jié)合。而在這一領(lǐng)域中，混凝土（砂漿）3D打印機(jī)作為一款革命性設(shè)備，正在為智能建造專業(yè)的學(xué)術(shù)研究和實(shí)踐應(yīng)用帶來(lái)變革。

如何選擇一款性價(jià)比高的教學(xué)、科研用混凝土(砂漿)3D打印機(jī)，已經(jīng)成為眾多高校和科研院所最頭疼的事情，打印機(jī)的價(jià)格從幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)均有，如何選擇適合自己的那一款，小編有一些不成熟的建議，供大家探討和交流。

Part 01 明確需求

在您選擇購(gòu)買混凝土（砂漿）3D打印機(jī)之前，首先需要明確自己的真實(shí)需求，以下幾個(gè)方面可供參考：

1.用途定位

主要是用來(lái)教學(xué)、培訓(xùn)為主，還是也要兼顧科研工作，其定位的不同，會(huì)涉及選擇打印機(jī)的類型和型號(hào)，可主要考慮有效打印范圍的大小；通常桌面級(jí)即可滿足教學(xué)培訓(xùn)之需求，如有科研需求則應(yīng)考慮實(shí)驗(yàn)室級(jí)；

2.打印材料

打印材料是以水泥基材料為主，還是以塑料、樹(shù)脂或金屬等材料為主，這要以教學(xué)目標(biāo)為主，如果定位土木工程領(lǐng)域智能建造的施工環(huán)節(jié)，還是應(yīng)采購(gòu)混凝土（砂漿）3D打印機(jī)為宜；

3.打印機(jī)樣式

對(duì)于打印機(jī)的樣式，更傾向于哪一種，框架式、龍門(mén)式還是機(jī)械臂型式，要結(jié)合教培研實(shí)際需求和經(jīng)費(fèi)預(yù)算情況來(lái)綜合考慮，框架式價(jià)格相對(duì)較低，機(jī)械臂式更有利于建筑設(shè)計(jì)自由，龍門(mén)式更適合于3D打印大尺寸建筑或構(gòu)件；

4.應(yīng)用 or 二次開(kāi)發(fā)

購(gòu)買打印機(jī)后，是以應(yīng)用為主還是以打印機(jī)的二次開(kāi)發(fā)為主，對(duì)于智能建造專業(yè)的教學(xué)、培訓(xùn)及科研，更多的學(xué)校都是定位于水泥基材料3D打印在大土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用為主，比如滿足各種工況需求的打印材料研發(fā)、各種復(fù)雜異型空間結(jié)構(gòu)的打印工藝研究和打印制品各種性能的試驗(yàn)研究等。

Part 02 精挑細(xì)選

1.控制系統(tǒng)

如采用開(kāi)源軟件或其他行業(yè)3D打印軟件二次開(kāi)發(fā)的控制系統(tǒng)（比如Simplify3D、SprutCAM等），對(duì)水泥基材料3D打印來(lái)說(shuō)，會(huì)存在較多弊端，在打印簡(jiǎn)單橫平豎直的模型時(shí)不明顯，但針對(duì)復(fù)雜異型結(jié)構(gòu)模型打印則問(wèn)題突出，且無(wú)法滿足3D打印建筑工程的需求，這也是造成各個(gè)廠家售價(jià)高低的重要因素。

2.算法性能

控制系統(tǒng)的核心是各種算法的融合，除模型到打印路徑的轉(zhuǎn)換外，能自動(dòng)進(jìn)行打印路徑缺陷優(yōu)化、最短打印路徑計(jì)算、根據(jù)打印路徑情況進(jìn)行加減速等功能，都是提高打印效率、保證打印質(zhì)量的關(guān)鍵因素，否則則需要人工編程完成。

3.打印模型到打印路徑的轉(zhuǎn)換

能做到三維、二維模型直接導(dǎo)入打印控制系統(tǒng)，一鍵開(kāi)打功能，可以大大提高效率；如采取離線編程、第三方切片方式，將模型先轉(zhuǎn)換成打印路徑的Gcode代碼后，再導(dǎo)入打印機(jī)進(jìn)行打印，操作復(fù)雜度較高，使用者學(xué)習(xí)成本高。

4.操作界面

采用預(yù)裝打印系統(tǒng)的電腦進(jìn)行控制，以視窗模式和鼠標(biāo)控制為主，并具備三維顯示功能為佳，更有利與打印過(guò)程各項(xiàng)參數(shù)的調(diào)整，保證打印制品的外觀、質(zhì)量和性能；如采用PLC工控屏、觸摸屏控制方式，其功能性、相應(yīng)速度及操作便捷性上均表現(xiàn)不佳。

5.打印頭系統(tǒng)

打印頭系統(tǒng)應(yīng)該具備二次攪拌、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、預(yù)擠料等諸多功能，應(yīng)支持3mm精細(xì)化打印，方便教學(xué)、培訓(xùn)等過(guò)程中小品打印，打印頭系統(tǒng)應(yīng)與打印控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，在打印過(guò)程中可實(shí)時(shí)顯示打印進(jìn)度、打印材料用量和打印剩余時(shí)間等，并可隨時(shí)進(jìn)行壞點(diǎn)處重復(fù)打印、斷點(diǎn)、跳點(diǎn)、隔日續(xù)打等功能。

6.攪拌供給料系統(tǒng)

進(jìn)行大尺寸構(gòu)件打印時(shí)，攪拌供給料系統(tǒng)應(yīng)具備持續(xù)、穩(wěn)定提供狀態(tài)近乎一致的打印材料功能，保證打印層間均勻度。攪拌供給料系統(tǒng)與打印控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，根據(jù)打印工程各種實(shí)時(shí)狀態(tài)，可直接調(diào)整攪拌供給料系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

7.打印材料

如不想進(jìn)行打印材料的研發(fā)，只側(cè)重于打印工藝、打印構(gòu)件，選擇性能狀態(tài)穩(wěn)定的打印材料就尤為重要，打印材料應(yīng)經(jīng)過(guò)大量打印制品、打印工程驗(yàn)證，可打印性、可建造性、抗裂性及耐久性等指標(biāo)有第三方認(rèn)證為佳。

8.工程應(yīng)用

智能建造專業(yè)的教學(xué)、科研均是面向行業(yè)、面向工程的，檢驗(yàn)打印機(jī)軟硬件實(shí)力的最好辦法就是工程實(shí)際應(yīng)用，是否有重大典型工程，尤其以商業(yè)建筑為主，是檢驗(yàn)3D打印機(jī)生產(chǎn)廠家技術(shù)實(shí)力的辦法。

9.研發(fā)能力

智能建造是新方向，水泥基材料3D打印機(jī)的研發(fā)工作，很多是需要實(shí)現(xiàn)由0到1的突破，研發(fā)團(tuán)隊(duì)的組成應(yīng)該涵蓋算法開(kāi)發(fā)、電氣自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑材料等多學(xué)科多專業(yè)，缺少任何一個(gè)方向，均可造成系統(tǒng)性的缺失，比如本來(lái)是打印機(jī)的問(wèn)題而靠打印材料來(lái)解決。研發(fā)隊(duì)伍的實(shí)力水平，決定了3D打印機(jī)的性價(jià)比。

10.生產(chǎn)能力

水泥基材料3D打印的市場(chǎng)規(guī)模還未井噴，其大規(guī)模生產(chǎn)制造企業(yè)不多，在選擇購(gòu)買之前最好實(shí)地考察，這決定了后期產(chǎn)品的質(zhì)量保證、售后保證等一些列問(wèn)題。

當(dāng)下，市場(chǎng)環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)激烈，低價(jià)策略是搶占市場(chǎng)的最好辦法。對(duì)于采購(gòu)者來(lái)說(shuō)，是買到性價(jià)比高的3D打印機(jī)的好機(jī)會(huì)，但是，為了幫助大家避免踩坑，小編拋磚引玉為大家提供些許建議。