在美國明尼蘇達(dá)州，個人承包商 Andrey Rudenko正在用一個龐大的3D打印項目去探索其技術(shù)極限。他用一臺不斷修改和擴展功能的3D打印機在后院打印出了一座漂亮的中世紀(jì)城堡，這座城堡占地為3米乘5米，使用混凝土材料，是世界上首個3D打印的混凝土城堡，也是迄今為止3D打印的最大建筑之一。
Rudenko開發(fā)該項目的目的并不是為了滿足主題公園或歷史愛好者的需要，他是希望能夠制造出一臺建筑3D打印機以建造結(jié)實、實用、耐久的住宅。
擁有工程學(xué)和建筑學(xué)背景的Rudenko為這個目標(biāo)已經(jīng)努力了多年，他花了一年時間開發(fā)出可用于3D打印的特種混凝土混合料。然后他確定了打印一座中世紀(jì)城堡的方案，因為城堡的獨特功能和形狀為他開發(fā)的3D打印機提出了很多挑戰(zhàn)，能夠使Rudenko在打印過程中不斷調(diào)整機器。
此外，項目開發(fā)過程中也遇到了資金問題的阻礙，為了吸引投資以解決資金難題，Rudenko設(shè)計出了許多創(chuàng)造性的工程解決方案。
“當(dāng)我開始時，潛在的贊助商對于提供資金都持謹(jǐn)慎態(tài)度，因為他們沒有想到這項技術(shù)會走這么遠(yuǎn)的。當(dāng)城堡建成后，而且3D打印機的能力也因此得到證明，我打算拍賣第一個3D打印的城堡的所有權(quán)，因為它將是有史以來第一個功能性的3D打印房子?！?
這么大的打印對象顯然需要很大的3D打印機，Rudenko只能自己設(shè)計開發(fā)，他選擇了RepRap結(jié)構(gòu)，使用 Arduino Mega 2560主板和軟件，這些與很多3D打印機都沒什么不同，除了特殊的步進驅(qū)動器。“對于一臺巨大的打印機，我需要特殊的驅(qū)動器，來驅(qū)動這臺很重的設(shè)備，同時還要與軟件、固件（Marlin固件）兼容，最后我選擇了James Newton的Mass Mind。”
因此，這臺3D打印機與南加州大學(xué)Behrokh Khoshnevis教授正在開發(fā)的那臺在設(shè)計上有所不同。 “在設(shè)計方面，我正在創(chuàng)造一種自然的、自由分層的細(xì)混凝土和我的目標(biāo)能夠擁有一個非常漂亮的，天然的紋理效果，而不需要任何額外的表面處理?！盧udenko的目標(biāo)是開發(fā)一種更小的、便攜式的機器，使小型建筑公司也可以負(fù)擔(dān)得起。
說到3D打印機的價格，Rudenko稱還沒有最終確定，預(yù)計價格范圍將在3萬美元至5美元之間，根據(jù)機器配置和型號而有所不同。”
屆時，Rudenko希望提供不同的套件，個人客戶和小型企業(yè)可以自己把它組裝起來。而Khoshnevis開發(fā)的建筑3D打印機，則至少顯得更重、更大，Rudenko預(yù)計只有大型建筑公司能夠負(fù)擔(dān)得起。
目前這個3D打印的混凝土城堡的建筑階段已經(jīng)完成，不過對于Rudenko的整個計劃而言還處于學(xué)習(xí)階段。據(jù)3D打印聯(lián)盟了解，他目前的打印速度大約是每天50厘米，這個房屋的墻體大約30厘米寬?！?
當(dāng)然，這種規(guī)模的建筑需要合適的材料，才能在打印的時候保持形狀不變。
Rudenko說，“逐層鋪設(shè)水泥是一個非常困難的任務(wù)而它需要3D打印機十分穩(wěn)定而且水泥的配比精確?！贝送釸udenko 還在底部和頂部的墻壁上使用了鋼筋?！霸诟鞣N打印的墻壁內(nèi)的澆筑水泥材料時使用鋼筋是必要的?！盧udenko所用的水泥，僅僅是常規(guī)的水泥再加上了一些添加劑。
Rudenko的下一個項目是一棟真正宜居的住宅?！拔沂盏降拇罅糠答佔C明了對這項新技術(shù)的需求和興趣。我希望在進行下一個項目時能有一個團隊共同完成。”
