可扩展的BMSF钢筋插件使3D打印建筑成为可能

当你看到3D打印的混凝土，这个由TU Eindhoven的学生创作的作品，是不是感觉穿越到了未来？3D打印给了建筑师们自由设计的空间，它还大大降低了劳动力成本 ，让“家”也变得不那么遥不可及。德国发明家Kai Parthy，被称为“纤维专家”，现在正尝试让过程更简化和自动化，他将可塑性材料BMSF（仿生网钢纤维）插入混泥土中增加其硬度和韧性。

这个尝试让3D打印扩展到建筑行业，而且直接关系到混凝土生产。纯混凝土其实并不结实，大部分的强度都来自钢筋，在3D打印时，道理也是一样的，所以在进行混凝土3D打印时要不断停止，在承重部分插入钢筋。没有它，混凝土即使在很小的负荷量下也会断裂。这就意味着3D打印不能实现全自动化。

不过这也就是Kai想要应对的问题，他可是名副其实的“纤维专家”呢。在他的早期创作中，你可以找到LayWoo-D3木丝，柔性BENDLAY柔性纤维，蜡状MOLDLAY甚至海绵状LAYFOMM等材料。 Kai还率先展示了鞋底模仿SOLAY细丝，今年年初推出了他的LAY-AWAY系列可溶性支撑细丝，能确保在不损坏打印品的情况下去除支撑物。

Kai还是一个全能的发明家，他最近才发布了这个开创性的混凝土3D打印解决方案。简而言之，他的BMSF是高度灵活的钢支撑结构，可以用于任何（3D打印）混凝土结构，它能自动插入其中，并可以再塑成任何形状。你可以称它为下一代钢筋，并且价格还很实惠。

正如Kai解释的，他的解决方案实际上建立在几十年的努力上，使混凝土更适合不同的应用。 “这几十年来，混凝土的研究都在优先进行。由钢或最近由塑料制成的细长纤维都只能用于地面层，而不能用于承重的结构，如天花板，“他说。 “最重要的一点还是是钢材料的合法使用，即使是对于'自由形式'建筑物也是一样的。”

BMSF虽然是小块的形式，但它们可以均匀地插入任何混凝土形状的网状结构。它们的尺寸从1到10厘米不等，以确保能适合XYZ各个地方。BMSF和混泥土组合就可以改变混凝土内的拉伸力，并使其更耐用。如果包裹得特别紧，它们还能形成Kai称为“金属泡沫”被混泥土包裹的状态。

它们十分的牢固，用填充板和压缩试验机进行的一次试验表明，混凝土会破裂而不是隆起。“许多裂缝是建筑物高延展性和安全性的标志。每个裂缝都是有益的，它能防止混凝土结构的崩塌。”Kai说。

纤维本身可以像金属丝一样卷成圈来运输，还能被切割，卷绕和弯曲成单独的形状，因为它有高度的延展性和适应性。Kai说 “传统纤维的插入量是有限的，因为它们会聚集在一起，但这些BMSF不会。事实上，用户可以创造最高载荷的混凝土（最大化钢/混凝土比率），也就是几。坚不可摧的高韧性混凝土，这也是最先进的抗震结构，”

此外，插入钢筋的过程可以与3D打印合为一体。Kai设想，如果机器人沉积臂有两个喷嘴：一个用于混凝土，另一个用于将沉积网格纤维到混凝土层里的话，问题就解决了。虽然这个设想还需要实验证明，但Kai在将BMSF融入3D打印这方面作出了巨大贡献。他们目前正在申请专利。