ChongMingS.COM崇明網訊 國內首座3D打印樹脂景觀橋昨天亮相。上海建工機施集團花了35天的時間，用3D打印技術“一次成型”打出了一座長15.25米、寬3.8米、高1.2米的S形曲面橋。在此之后，它還要通過抗壓、加載等測試考驗，將被安裝在桃浦智創城中央公園內。
材料和設備研究是關鍵
在上海建工機施集團的數字三維建造中心里，記者看到乳白色的橋身呈現出優美的流線型。上海建工集團副總工程師、機施集團總工程師陳曉明說，如果使用傳統工藝，需要先造一個流線型的模具，生產出相關的鋼結構部件之后才能后續建造，然而用3D打印技術就“簡單”許多。
雖然說得簡單，但其實并不容易。“這座橋的特別之處，就是在材料和建造工藝上，是顛覆性的創新。”陳曉明說，材料的選擇是關鍵。建造團隊經過多次對比和試驗，最終選定了在ASA（一種工程塑料）中加入一定比例的玻璃纖維，以及抗老化材料等，使這座橋具備高耐候性、高抗沖擊強度等特點，能承受長期的日曬雨淋，同時又滿足3D打印材料和建筑材料的要求，確保橋體的強度和耐久性都符合國家建筑行業標準。
由上海建工機施集團聯合開發的龍門架復合3D打印機器人系統，則是這座橋成功完成的“功臣”。這套系統主要由3軸龍門結構、6軸高精度工業機器人、高速擠出裝置（數控噴嘴）組成，打印精度達到毫米級。在景觀橋3D打印現場，打印機器人有條不紊地吐料、拍打、粘合，不僅工人少了，而且現場干凈整潔，沒有產生揚塵和建筑垃圾。除了人力成本的降低和文明施工的提升，整座景觀橋打印只用了35天時間，智能建造讓速度有了大的飛躍。
一層一層打印而成
陳曉明介紹，這座15米長的橋是一層一層“疊加”上去的，打印一層耗時8小時，可以完成4毫米的厚度。由于一層有15米長，因此最怕材料降溫不均勻，到鋪第二層時產生熱裂縫、熱翹曲。因此，在打印工藝上，建造團隊采用“打印前預熱，打印后保溫”等方式，提高打印作業空間的溫度，保證3D打印材料層層粘結力，達到材料本身強度的80%—85%。
這座橋能打印成功，并不是一蹴而就的。記者獲悉，一年半前，建造團隊接到該工程后，就展開了研究，先從手掌大的橋打印起，然后1米、5米、15米逐步遞增，才有了如今這座15米的橋。待安裝完畢后，市民可以前往桃浦智創城中央公園，零距離接觸這座15米長的大型3D打印作品。
引發企業人才需求變化
“3D打印在教育、醫療、汽車等領域已得到廣泛應用，而建筑領域正處于起步階段。”陳曉明表示，3D打印建筑目前還沒有現成的規范標準可參考，此次打印的3D打印樹脂景觀橋，是根據相應的高分子材料規范和橋梁設計規范來做的。“根據實驗室測試結果，這座橋每平方米荷載250公斤，即每平方米至少可容納4個成年人同時經過。使用壽命上，目前可確保30年左右。如果橋梁有損壞，也可以通過更換局部來進行維修。”
“有了3D打印技術，不僅在施工上可以建造出很多異形的部件，而且在設計上可以幫助建筑師打開思路。”陳曉明表示，當然對于傳統施工企業用人來說，也將發生一些變化，像材料、機械控制、程序設計這些可能原來用不到的學科人才，將來都會引進。
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