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在很多人的概念中，說到混凝土3D打印機，往往是那些能夠打印房屋的龐然大物。而且通常都認為，混凝土材料的流動性和凝固速度慢也使得它難以制造更為精細的小尺寸對象。俗話說，定論都是用來推翻的，如今來自舊金山的兩位學生已經用事實證明，用混凝土制造更小尺寸的3D對象是可行的。
這兩位學生是Clayton Muhleman和Alan Cation，他們從2014年秋天開始進入3D打印技術領域。今年一月份他們參與了一個有趣的研究項目，這個項目由創意建筑機器工作室（Creative Architecture Machines studio）主導，最終他們開發出了一種有趣的可行動3D打印機器人Swarmscapers，該機器人能夠使用顆粒狀材料如鋸末、鹽和大米等打造一些基本形狀。
這些經驗顯然啟發了他們的思想，Clayton和Alan開始確信3D打印一定會在建筑行業大有所為。“盡管在測試我們的技術上木屑真的是一個很棒的材料，但我們更希望打印混凝土。但為了將混凝土用于我們的移動式3D打印機，我們首先必須了解如果將混凝土作為一種粉末床3D打印機的材料，它可能會表現出來的一些特性。”他們解釋說。
于是，根據自己新獲得的知識，這哥倆打造出了一臺非常有趣的混凝土3D打印機。這款機器的尺寸要比我們習慣的混凝土3D打印機要小，其最大構建尺寸為2×3×1英尺（約為60×90×30厘米）。它可以很好地打造建筑領域中較小的對象，甚至包括一些藝術雕塑作品等。
更重要的是，他們還寫了一個非常詳細的教程來幫我們一步步地打造這臺非常有趣的機器（點擊閱讀）。
在打造這臺機器時，Clayton和Alan并沒有從零開始，他們使用了一臺Shapeoko CNC機床作為基礎，用4×6英尺的鋁軌擴大了其龍門，一塊Arduino Uno板被用作了控制系統，還有一個泵用于沉積粘合劑。他們就通過這些非常簡單的方法打造出了一臺大型3D打印機。“Shapeoko會有說明書指導你如何布線以控制電機，它還需要一個uno板和步進電機驅動擴展板。因為軟管泵需要自己的uno板和電機驅動擴展板。我們還設計了一個3D打印的電機底座。”他們介紹說。由于要處理粉末狀的混凝土顆粒，這兩位還用一些膠合板打造了一個打印床。至于控制軟管泵，學生們只是使用了Rhino、Grasshopper和Firefly軟件。
當然混凝土中少不了沙子和水泥。”為了打印最大尺寸為2×3×1的3D對象，我們用了1,000磅沙子和500磅的水泥。“學生們說，“我們使用了2：1比例的30 grit細砂和白水泥來組成混凝土。如果是粗砂的化這個比例應該是3:1。”此外，他們使用的粘合劑牌子是保利路（olypavement），而且在這種打印技術中，粘合劑的用量相當大。這種粘合劑會通過一種蒸發過程凝結，這意味著混凝土也將逐步凝結，并隨著時間的推移越來越強。然后您只需從水泥和沙子中挖出成型的模型即可。
看起來打印成功的關鍵在于粘合劑的沉積，不過混凝土這種材料的本質決定了就算是這種較小的尺寸，它的打印結果也不會太精確，不過也不失為一種很酷的結果。下面的視頻展示了打印結果被埋在一大堆水泥和沙子當中，當它固化12個小時后就可以把它挖出來。如果您有興趣，不妨跟著他們的教程做一下試試，天工社覺得，這是一種非常新穎的3D打印方法，有點類似噴墨技術，經過改進后，肯定在建筑行業有相當的應用前景。
