日本建筑3D打印公司清水建设株式会社近日推出了一款新型建筑3D打印机，该系统以材料喷射模拟器为核心卖点。

这套基于喷射的3D混凝土打印系统能够制造大型、弯曲的钢筋混凝土构件。

搭载材料喷射模拟器的九自由度龙门式机器人，能够预先验证喷射材料的行为。

该材料喷射模拟器是与卡内基梅隆大学机械工程系Kenji Shimada教授领导的计算工程与机器人实验室联合开发的。

在混凝土建筑领域，现场应用目前主要通过材料挤出打印推进，但这种方法难以将钢筋集成到打印层中，从而限制了其在钢筋混凝土结构部件上的适用性。

基于喷射的打印通过喷射胶凝材料来形成结构，则更适合生产钢筋混凝土结构部件。然而，打印机运动控制的复杂性使得难以保证足够的制造精度，这是一个关键的技术挑战。

在新开发的系统中，打印控制参数通过使用材料喷射模拟器来确定，以推导出最优的喷嘴路径、喷射距离、角度、速度、材料排出量及相关条件。这种方法提高了打印精度，同时最小化了缺陷率。



用于打印的龙门机器人由一个七自由度机械臂组成，该机械臂悬挂于安装在门式框架顶部的两轴XY运动机构上。

打印区域范围深6米，宽4米，高3米。从臂端的喷嘴，材料可以在大范围内多方向喷射，使其能够填充钢筋组件内部。

在示范测试中，该系统仅用四个小时就成功制造了一面扭曲的曲线墙，其上下两层均从中心向外突出，墙高2.5米。

该3D打印机的商业用途信息尚未公布。

此篇文章来自3DAdept。