3 天建成 25 平米建筑,「太空灰」欲通过人机结合模式打开建筑 3D 打印市场。

利用人机结合模式实现商业化,最终向多材料混合打印发展

都说规模化是3D打印行业爆发的关键。如果我们要在航空航天、汽车等工业级应用之外,再寻找一个具有规模化潜力的行业应用,建筑业无疑是一个很有想象空间的赛道。2018年国内建筑业产值达到23万亿,即使刨去高楼及其他3D打印技术暂无法实现的部分,也是一个值得期待的潜在万亿级市场

那么,建筑3D打印究竟是否有机会?对此,36氪于近日采访了「太空灰」联合创始人庞立南,对建筑3D打印的商业模式与相关技术进行探讨。

商业模式 

太空灰的核心产品为一套自动化软件系统柔性打印设备。其计划盈利模式为打印设备销售、打印服务、耗材销售及信息化模型销售,前期将以打印设备销售为主,并配套相应的技术培训服务。目前该团队仍处于研发完成阶段,巴西HUPI建筑公司、马来西亚SERBA DINMIK GROUP、 澳大利亚SMT公司及乌兹别克斯坦商务部等均为其在谈客户。

对比其他竞品,太空灰的核心竞争力体现在以下几点:

1)软件层面采用自主研发3D打印软件,可根据项目需求进行个性化订制,在切片软件导入后1~2秒内即可自动将建筑图纸转化成打印程序。团队目前拥有在申请中的软件专利10项,著作权13项。

2)硬件层面采用自主研发3D建筑打印机,可根据项目需求进行自由改装,运输、拆卸方便。该设备可实现柔性作业,打印速度达到500mm每秒,从而解决其他建筑3D打印机因无法停顿造成的材料浪费与异形困难等问题,同时也为人机协同作业创造条件。

3)工艺层面:采用一次成型打印技术,无需支模,即可在现场直接打印。同时,通过自研添加剂和支撑材料,并直接采用普通水泥作为建筑原材料,最大限度降低打印成本、满足环保要求。

技术关键在哪里

相比于金属3D打印或其他树脂类的快速成型,建筑3D打印在技术上采用的是较为传统的类FDM模式。其核心的技术难点在于对材料的输送以及凝固时间点的把握,以及多种材料的混合建造。

以目前建筑3D打印的技术流派来说,主要分成三类:

第一类是使用特殊合成材料。由于所用材料的硬度较高,无需使用钢筋即可直接打印成墙体。赢创科技采用的正是这类技术。该方案目前的主要缺点是合成材料的成本较高。

第二类是多材料混合打印。除了混凝土的3D打印以外,还需要钢筋的快速成型和粉末状的3D粘结技术等作为有益补充。但由于实现多材料混合打印的技术门槛较高,目前尚无企业完全掌握。

第三类便是人机结合。通过3D打印的方式打印混凝土墙体,而墙体间添加钢筋的动作则由人工补充完成。太空灰使用的便是这类方法。而人机结合模式的下一步发展方向,即是无人化的全自动多材料混合打印

就技术来说,目前利用3D打印建造整栋建筑(别墅或多层)已不是难题,关键在于设备转场和作业效率、以及由此形成的综合建造成本是否有竞争力。

成本对比

据庞立南透露,采用人机结合模式进行建筑3D打印的每平米建造成本为300~600元,低于采用特殊合成材料所需的1000~2000元。同时,人机结合模式只需现场操作工2名,远少于传统建筑方案的用工需求,加上所节省的总工时,在劳动力成本上比传统模式更为经济。同时,由于无需浇筑制模板等,采用人机结合模式进行建筑3D打印可比传统模式节省大量建筑材料。 

另一方面,从时间成本上来说。以100平米建筑面积层高3米的多层建筑计算,目前所需的墙体建造耗时为单层2~3天左右(3D打印+人工辅助),天花板浇筑的耗时为约3~5天(含等待凝固时间),比传统建筑方案所需的1个月以上的建造周期缩短很多。

总体而言,太空灰所采用的3D建筑打印技术相比传统建筑方式,可节省时间成本约50%~70%节省人力成本50%~80%节省材料成本40~50%

行业前景

在当前的90亿3D打印市场规模中,航空航天、医疗等五大应用领域占据了约80%的市场需求。相比而言,建筑3D打印2%的市场份额远远落后,仍属于冷门领域。

其中一个制约因素是相关法规的缺乏。由于技术较新,国家尚未出台针对3D打印建筑的详细管理办法,而建筑行业又是一个对安全性等要求较高的传统行业,因此国内地产商不会有意愿去承担这个风险。

因此,当前建筑3D打印应用最多的场景还是在小体量建筑物、建筑模型和内饰上。但随着技术的进步与成本、效率的进一步改善,未来的建筑3D打印将绝不仅仅局限于小构筑物的试点。一旦法规成熟、技术完成积累且成本达到催生资本利益的零界点,就是行业开始爆发的起点

36氪获悉,「太空灰」曾于2014年获得建东科技数百万天使投资,后剥离并继续独立研发,随后由创始团队再次追加投资两千万用于设备制造与技术改进。当前核心团队4人,创始人何建伟曾任同创电脑与北大方正科技技术总监。团队计划于近期融资1000万,资金用途主要为添置建筑样板、外围设备、支撑材料及市场拓展。

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