3D 打印解开心结 - 现代建筑的结构元素

在韩国首都首尔以南约 25 公里处，正在建设一座新城：光桥。在这座城市的中心矗立着一座购物中心，从外观上看与其他城市完全不同。 Galleria Gwanggyo 以其现代和非凡的建筑风格，正在成为这座新城的公共生活中心。这在一定程度上要归功于创新的 3D 打印技术与传统的熔模铸造技术（简称印刷铸造）的结合。

韩国 Galleria 连锁店的第六家分店采用独特的石材和玻璃外墙，给 2017 年成立的广源市市中心留下了深刻印象。该建筑由一家著名的荷兰建筑工作室开发，其设计灵感来自于城市周边的自然环境。多面马赛克石材与复杂的玻璃元素相结合，装饰了整体外立面，使购物中心无论从外观还是从内部都给人留下了特别深刻的印象。

个性化： 3D 打印的完美应用

玻璃幕墙由大量的连接节点连接在一起，由于幕墙结构非常复杂，这些连接节点是由许多独立的部件组成的。尽管它们的功能都是统一的，但没有两件是相同的。为了制作包括节点在内的高度复杂的外墙，韩国建筑公司 WITHWORKS 受聘，并决定利用 3D 打印技术制作节点。

由于每个节点的独特性，建筑师不可能为每个节点制作单独的工具。这样做的成本会很高，而且必须遵守严格的时间表。解决方案来自 voxeljet 的 3D 打印技术。KTC 是 voxeljet 在韩国的长期合作伙伴，专门从事砂模和熔模铸造模型的生产。KTC 配备了一台 VX800 和一台 VX2000 用于三维打印 PMMA 模型，拥有一次性三维打印大型熔模铸造模型的技术和能力。

对于 WITHWORKS 而言，这是一个理想的解决方案，既经济又美观。他们在 KTC 打印了大约 230 个模型，然后采用传统的熔模铸造工艺将其铸造成结构钢。在这一工艺中，打印的模型涂上陶瓷熔渣，然后在高压釜和熔炉中烧成。模型熔化后无残留，而陶瓷则在模型周围硬化。剩下的就是一个空心模具，然后将熔化的金属倒入其中。

3D 打印技术如何带来改变

给建筑师留下深刻印象的不仅是快速的交货时间和与传统工具制造相比显著降低的成本，还有模型和相应钢制部件出色的表面质量。

借助现代 CAD 和铸造模拟软件，在进行熔模铸造之前就能确保 3D 打印和铸造都能顺利实现。这就将废品率降到了最低，并淘汰了重复生产。这对如期完成任务是一大优势。此外，还可以避免任何后处理措施，如焊接或打磨光滑表面。

结果不言而喻。如今，Galleria 已成为光谷公共生活的中心焦点。这座建筑杰作从外到内都给人留下了深刻印象，并再次展示了当今建筑师在三维打印技术的帮助下所能实现的一切。复杂性和个性化不再重要，创造性思维和设计不再受限，通过增材制造实现的免工具施工在创纪录的时间内取得了成果。在 4 个月内，所有 230 个连接节点都可以打印、铸造和安装。四年前，这座城市才刚刚破土动工，难怪它已经拥有 300 多万居民。

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