3D打印机用黏土建造房屋

在离网区域（不接入公共电力、供水等市政管网的偏远或独立区域）打造经济实惠的居住空间：意大利WASP公司研发的一款大型3D打印机使之成为可能，该打印机可以利用黏土来建造房屋墙体。为确保打印机能在高粉尘与污垢环境下可靠运行，且无需持续维护，工程师们在机器的机械部件中采用了igus生产的高性能工程塑料免润滑滑动膜。

泥壶蜂能够利用从周围环境中收集的天然材料自行筑巢。意大利WASP公司借鉴这一原理，研发出了模块化3D打印机Crane WASP，它可在建筑工地上用黏土建造房屋墙体。例如，意大利马萨伦巴达的TECLA房屋就是这样建造而成的。它是世界上首座完全由泥土与水的混合物3D打印而成的穹顶建筑。WASP的目标是提供一种技术解决方案，能够以经济高效、环保且快速的方式，在离网区域打造居住空间。借助Crane WASP 3D打印机，房屋可利用本地取材的天然材料、农业废弃物及标准化建材进行建造。

由于采用了igus滑动膜，WASP公司3D打印机的机械部件具备更强的防尘能力、更高的故障安全性和免润滑特性。这省去了耗时的维护工作，降低了运营成本。（资料来源：igus SE & Co. KG）

传统金属轴承难以承受过多灰尘与污垢的影响

这款3D打印机由一个主打印单元构成，该单元可按多种配置进行组装。单个打印单元的打印区域直径达8.2米，高度为3.2米。Crane WASP打印机同时配备有一根垂直桅杆和一个高度可调的吊臂，吊臂可360度旋转。一台黏土挤出机在悬臂上水平移动，逐层砌筑建筑墙体。在TECLA房屋项目中，这一过程耗时200小时。如此规模的项目对3D打印机的各个部件而言意味着相当大的负荷。其中，轴承点所承受的压力尤为突出——打印头在Z轴悬臂上持续数小时移动，且长期暴露在灰尘和污垢之中。WASP团队意识到，这些颗粒物可能会破坏金属轴承中的润滑膜，引发机械磨损，并增加摩擦力和磨损程度。最坏的情况下，这甚至可能导致轴承故障。因此，WASP公司一直在寻找一种可替代传统金属轴承且耐脏污的解决方案。

igus免润滑滑动膜让3D打印机更具经济性

该团队选用了由高性能工程塑料iglidur J制成的drylin R JUM-01-50滑动膜。搭载着打印头的滑块配合滑动膜在悬臂的铝合金支柱上滑动。其特别之处在于：无需使用润滑脂，因为igus将固体润滑剂集成到了高性能工程塑料中，这些润滑剂会在设备运行过程中释放出来，从而实现多年的无油干运行。得益于igus的滑动膜，3D打印机的机械部件不仅更耐灰尘、故障率更低，而且无需进行额外的润滑作业。这省去了耗时的维护工作，降低了日常使用中的运营成本。由高性能工程塑料制成的这种滑动膜的另一个优势在于，其重量比同类金属轴承轻达80%。据WASP公司称，igus滑动膜更轻的质量提高了打印头的精度和响应速度，从而提升打印质量。设计工程师们在坚固性方面也无需做出任何妥协。该滑动膜的设计使其在打印头移动时能够同时承受横向和轴向载荷。此外，它们还具备抗潮湿和耐温度波动的特性。这些规格确保了3D打印机即使在恶劣条件下也能可靠运行。

（igus）

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