顆粒打印未來：使用回收PETG顆粒料打印建筑外立面

來源：Forward AM 3D打印

在各行業(yè)不斷追求創(chuàng)新與可持續(xù)解決方案的背景下，3D打印技術(shù)在建筑與設(shè)計(jì)領(lǐng)域持續(xù)突破邊界。在去年Formnext展會(huì)上，F(xiàn)orward AM與WEBER Additive攜手合作，通過一項(xiàng)合作項(xiàng)目展示了采用Ultrafuse® rPETG顆粒料進(jìn)行大尺寸3D打印的巨大潛力。

此次合作成果為兩塊令人驚艷的半透明墻面板，采用回收的PETG顆粒料打印而成。不僅在視覺上引人注目，更彰顯了基于顆粒料的3D打印技術(shù)在建筑領(lǐng)域的潛力。




行業(yè)與應(yīng)用：

建筑、施工與設(shè)計(jì)——于Formnext 2024展示的基于可持續(xù)材料制造的大型3D打印面板

解決方案與材料：

采用Ultrafuse® rPETG顆粒料，結(jié)合WEBER Additive的DXR機(jī)器人擠出系統(tǒng)，由Schleicher Anlagenbau打印服務(wù)商進(jìn)行打印；設(shè)計(jì)由建筑事務(wù)所Mungenast/Morroni完成。

可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)：用3D打印重塑建筑行業(yè)

建筑業(yè)約占全球碳排放的20%，亟需轉(zhuǎn)向更可持續(xù)的建造方式。傳統(tǒng)建筑材料如玻璃與鋁，不僅環(huán)境負(fù)擔(dān)重，其多層級(jí)復(fù)雜制造流程也造成回收困難。Mungenast/Morroni建筑事務(wù)所的 Moritz Mungenast 指出：“建筑材料及其可再利用性至關(guān)重要。理想狀態(tài)是材料應(yīng)具備閉環(huán)生命周期。然而在建筑外立面行業(yè)，材料往往只是降級(jí)回收�！�


Forward AM的Ultrafuse® rPETG顆粒料與WEBER Additive的DXR擠出系統(tǒng)提供了一種前瞻性的解決方案，有望徹底改變建筑外立面設(shè)計(jì)與制造方式�！巴ㄟ^3D打印，我們可以為每一棟建筑量身定制其設(shè)計(jì)” Mungenast 補(bǔ)充道，“同時(shí)可以集成保溫、通風(fēng)與聲學(xué)優(yōu)化功能于一個(gè)構(gòu)件中�！边@種方式不僅簡化了生產(chǎn)流程，還能將回收材料用于制造高質(zhì)量的半透明建筑立面，實(shí)現(xiàn)從廢料到精品的轉(zhuǎn)變。



此外，Mungenast指出該流程有助于彌合數(shù)字設(shè)計(jì)與制造之間的鴻溝：“3D打印打通了從設(shè)計(jì)到制造的全流程，打印出的部件可直接投入使用�！北镜鼗�制造還進(jìn)一步減少運(yùn)輸所帶來的碳排放。

展望未來，Mungenast描繪了一個(gè)建筑業(yè)全面擁抱循環(huán)經(jīng)濟(jì)的圖景：“外立面在生命周期結(jié)束后可粉碎、回收并重新打印為具有同等功能的新構(gòu)件。”將可持續(xù)性、功能性與美學(xué)相融合的技術(shù)創(chuàng)新，正為更加環(huán)保的建筑方式鋪就道路。




解決方案：協(xié)同合作的力量

本項(xiàng)目的成功源于先進(jìn)技術(shù)與跨界協(xié)作的有機(jī)融合：

●WEBER Additive提供了DXR機(jī)器人擠出系統(tǒng)，融合數(shù)十年擠出經(jīng)驗(yàn)與最前沿機(jī)器人技術(shù)；
●Forward AM提供的Ultrafuse® rPETG顆粒，兼具可持續(xù)性與優(yōu)異性能；
●建筑師Moritz Mungenast與Luc Morroni帶來了兼具美感與功能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
●Schleicher Anlagenbau精確執(zhí)行板墻打印，充分展示W(wǎng)EBER系統(tǒng)的能力。




正如Franz Bayer（WEBER Additive技術(shù)銷售工程師）所言：“通過將我們的擠出技術(shù)與Forward AM的材料、以及Moritz Mungenast的設(shè)計(jì)專長結(jié)合，我們共同打造了一款超越任何一方獨(dú)立所能實(shí)現(xiàn)的標(biāo)桿之作�！�




Ultrafuse® rPETG顆粒料：面向未來的材料



Ultrafuse® rPETG顆粒正在為可持續(xù)增材制造設(shè)定新標(biāo)準(zhǔn)，其優(yōu)勢(shì)包括：

●回收材料構(gòu)成：由回收PETG制成，減少廢棄物并促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)；
●視覺表現(xiàn)多樣：半透明效果可實(shí)現(xiàn)豐富的燈光設(shè)計(jì)創(chuàng)意；
●出色的批次穩(wěn)定性：確保項(xiàng)目的一致性與可控性。



Franz Bayer評(píng)價(jià)道：“對(duì)于大尺寸3D打印而言，顆粒材料是不二之選——性價(jià)比高、效率優(yōu)，并且性能出眾，滿足高要求應(yīng)用。”

從愿景走向現(xiàn)實(shí)

3D打印實(shí)現(xiàn)了數(shù)字設(shè)計(jì)與制造的一體化。在我的設(shè)想中，未來的建筑工地將大幅減少人工作業(yè)，我對(duì)大規(guī)模3D打印建筑的前景充滿期待。

Moritz Basil Mungenast 教授

Mungenast/Morroni建筑事務(wù)所負(fù)責(zé)人

在進(jìn)入3D打印服務(wù)領(lǐng)域后，Ludwig Schleicher Anlagenbau打印服務(wù)商采用WEBER Additive的DXR機(jī)器人擠出系統(tǒng)進(jìn)行面板生產(chǎn)。DXR系統(tǒng)配備先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)，專為大尺寸打印而設(shè)。

公司CEO Ludwig Schleicher Jr.表示：“幾年前首次接觸WEBER Additive的創(chuàng)新技術(shù)后，我們便決定投資用于大尺寸打印的設(shè)備。3D打印為我們打開了服務(wù)更廣泛客戶群體的大門�！�




Franz Bayer（WEBER Additive技術(shù)銷售工程師）補(bǔ)充道：“DXR系統(tǒng)的模塊化與高精度使其能高效處理如Ultrafuse® rPETG這類高產(chǎn)出材料。該系統(tǒng)集WEBER數(shù)十年擠出經(jīng)驗(yàn)與先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)于一體，為家具、汽車部件等領(lǐng)域的大規(guī)模、精準(zhǔn)生產(chǎn)提供了無限可能。



Formnext 2024：合作成果展示

本項(xiàng)目最終成果在全球最大3D打印展會(huì)——2024年Formnext上驚艷亮相，兩塊面板分別展示于兩個(gè)合作展位：

面板正面陳列于WEBER Additive展位，突出DXR系統(tǒng)的打印能力；

面板背面陳列于Forward AM展位，展示Ultrafuse® rPETG材料性能及其在可持續(xù)3D打印領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。




建筑之外的廣闊應(yīng)用前景

WEBER的DXR系統(tǒng)所具備的靈活性與Ultrafuse® rPETG顆粒料的可持續(xù)特性，使其適用于多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域：

•汽車：性能優(yōu)異的零部件
•航空航天：適用于極端環(huán)境的輕量化組件
•建筑：定制面板、家具及其他結(jié)構(gòu)件
•創(chuàng)意設(shè)計(jì)：裝飾裝置、藝術(shù)裝置等

Bayer總結(jié)道：“DXR系統(tǒng)賦予了我們前所未有的設(shè)計(jì)自由，無論是復(fù)雜的建筑構(gòu)件還是堅(jiān)固的汽車部件，皆能應(yīng)對(duì)自如，前景無限�！�