探秘：首栋整体3D打印别墅打印机20米长(2)
巨型打印喷头工作时就像奶油裱花
如今3D打印在航空航天、汽车零部件、重大装备、文化创意、生物医学等领域都有广泛应用，打印一个小物件很常见，但打印房子如何操作？用3D打印机来“造”房，是世界各国建筑师的梦想。此前，俄罗斯曾发布一幢3D打印建筑，但他们的原理是打印一个个像乐高积木一样的配件，然后通过组装做成建筑的墙体；荷兰打印了一个景观房建筑叫“莫比乌斯环”，通过沙子和黏合剂打印若干个模块进行组装，但最终也没有打印出完整的房子。通州的这栋别墅，则是打印机在施工现场整体打印而成。
在别墅旁边的厂房里，吴建平向北青报记者展示了自己的“打印机”。这台“打印机”长20米，宽和高都是6米，6米的架子上还带着一个可以移动的大型喷头。设备分为四个系统，第一个系统是电子配料系统，第二个系统是搅拌系统，第三个系统是输送系统，把搅拌的材料输送到打印机， 最后一个是打印系统，根据电脑设计图纸和方案，由电脑操控喷头喷出“油墨”，像奶油裱花一样层层叠加，按墙体的走向喷射“打印”。吴建平告诉北青报记者，无论是小型的3D打印机还是这样的“超级打印机”，打印的原理都是将材料一层一层堆叠，所以不管是3D打印出来的杯子还是房子，外表上看都有一圈一圈的螺纹，这就是堆叠打印的结果。未来他们还会在“打印机”上加装其他设备，可以抹平这些凸起的螺纹，让房子更加美观。
20米长的巨型打印机可实现房屋“私人订制”
吴建平介绍，建筑结构越复杂，3D打印技术的优势越明显，任何形状的建筑只要有图纸都可以电脑操作打印出来，“随心所欲地打印出你想要的样子，给房子来个‘私人订制’，且精确度也更高，人工造房子的精确度在厘米，使用‘打印机’可以精确到毫米”。
3D打印使三个月建造期缩至45天
3D打印机不用墨水，但与航天、医疗等领域使用纳米等高科技材料进行3D打印不同，这栋别墅使用的就是普通的混凝土，与传统建筑完全一致。“现在打印房子材料大都是沙子和黏合剂，但是黏合剂带有化学成分，时间一长容易发生化学变化。但这栋别墅的材料就是钢筋混凝土，适合于现在建筑行业的要求。”吴建平介绍，别墅墙体、楼层板都是按建筑行业规范要求用钢筋绑扎，墙体厚度24厘米，抗震级别达到八级以上，不过普通的混凝土含水量比较高，这台“打印机”的混凝土需要重新调配。
除此之外，这种工艺还能省时省人工，一栋400平方米别墅的建造期在三个月到半年左右，3D打印45天就可以完成。“‘打印机’每层可打的厚度是10厘米，这样的房子打一层只需要半个小时，但因为混凝土有一个凝固的过程，打完一层不能马上打下一层，所以如果单纯算机械施工的时间，比45天还要再短一些。”吴建平告诉北青报记者，3D打印机直接浇筑成型，取消了模板工序，能够降低工程造价成本，用机械施工代替人工，能缩短施工工期，加快施工速度，且不容易受到天气因素的影响。
记者实地探访
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