天津
用WAAM金属3D打印“长出”一座钢构艺术
日本建筑业巨头大林集团，近日在其东京技术研究所展示了其最新的探索成果——一座高3米的金属3D打印装置“枝桠长椅”。这不仅是一件艺术品，更是其对建筑尺度电弧增材制造（WAAM）技术的前沿实践。
“枝桠长椅”是其探索之路的延续。2023年，大林曾打造日本首个抗震3D打印水泥建筑“3dpod”。此次，跨学科团队转而攻关金属3D打印，旨在掌握WAAM这一核心技术。该技术以其高效率、低成本及处理大型部件的能力，为建筑行业带来革新希望。
项目直面核心挑战：将WAAM用于建筑级碳钢时，易产生焊渣且精度难控。大林的解决方案是自主研发专用金属3D打印机，通过优化材料与焊接参数，成功实现了高精度、无焊渣的稳定打印，获得了力学性能优异的构件。
更有趣的是设计过程。团队开发了一套半自动生成式设计系统，能在满足WAAM工艺约束（如最大悬垂角）的成千上万种可能中，自动生成结构合理、可直接打印的路径网络，并优化荷载分布。
最终，整体结构被拆分为30个独特的WAAM打印组件，结合空心钢管，最大化强度并节省材料。现场借助增强现实技术进行精准焊接组装。顶部装饰伞则由回收聚碳酸酯通过机械臂FDM打印而成。
通过此项目，大林验证了WAAM在创造复杂、高性能金属建筑构件上的巨大潜力。公司计划继续推进该工艺，以应对未来建筑对可定制化、高性能金属部件日益增长的需求。
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