实现固废合理利用，3D打印路还有多远？本文转自：中国建材报图为3

本文转自：中国建材报

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图为3D打印代表性项目南京绿色增材智造研究院、南京嘉翼精密机器制造股份有限公司/提供
增材制造技术，俗称“3D打印” ，是一项起源20世纪80年代，集机械、计算机、数控和材料于一体的智能制造技术。从最初的只能打印塑料产品，到现在可以打印金属、陶瓷、塑料、混凝土等不同材料， 3D打印技术走过了漫长的发展之路。目前， 3D打印机不仅能够打印房屋建筑、汽车零件、服装，还能打印头盖骨、心脏、血管、假肢等，在人们生活中发挥着巨大作用。
我国是固体废物产生大国，面对自然资源日益短缺及固体废物环境污染的双重压力，开展多路径的固体废物资源化利用，是解决我国资源困境、实现经济社会可持续发展的必由之路。如何实现3D打印与固废利用之间的有效结合？在实现固废合理利用方面还有哪些工作？近日，在由中国硅酸盐学会固废与生态材料分会、《中国建材报》社联合主办，中国硅酸盐学会固废与生态材料分会副秘书长于立安主持的第十二期“固废利用锵锵四人行”交流活动上，多位专家围绕“3D打印的创新发展与固废利用”展开交流，在进一步推动固废资源化利用发展的同时，加速了3D打印技术与固废利用领域的融合。
3D打印优势明显
【实现固废合理利用，3D打印路还有多远？】目前混凝土3D打印材料的成本相比于传统建筑材料成本过高，如果用固废替换打印材料里面的砂或者部分胶凝材料，站在使用者的角度，可有效降低成本。
据了解，相比于传统建筑工艺，混凝土3D打印技术具有免模板、省人工、节约材料、总成本低、设计自由度大、建造效率高、人员安全风险小等优势，目前在国内外引起了广泛的关注。
对此，东南大学材料科学与工程学院教授、南京绿色增材智造研究院院长张亚梅表示，传统建造工艺要立模、配筋、浇筑混凝土，在以高层建筑为主、人工越来越贵的今天，不仅存在安全隐患，还增加了建造成本。混凝土3D打印技术是按数字模型，将混凝土作为打印材料，通过层层堆叠打印，形成三维结构或构件的技术。目前，国内外普遍应用的是一种基于挤出成型的3D打印技术，主要有机械臂式机器人混凝土3D打印和桁架式混凝土3D打印两种模式。“和传统使用模板的建造技术相比，混凝土3D打印总体是低碳的，因为越是个性化设计的建筑越是耗费模板，且很多模板是一次性使用，浪费量巨大。”张亚梅说。
在众多3D打印工艺中，混凝土3D打印发展速度比较快。究其原因，杭州冠力智能科技有限公司研究员田冠飞认为，一是挤出打印速度非常快，即每单位时间内混凝土3D打印的效率跟其他（如FDM、SLS和D-shape）工艺相比快了几个数量级；二是打印材料的成本低，金属3D打印和塑料3D打印材料的成本相比于混凝土3D打印成本高了一、两个数量级。
关于固废能否成为3D打印材料这一问题，田冠飞表示，目前混凝土3D打印材料的成本相比于传统的建筑材料成本过高，如果用固废替换打印材料里面的砂或者部分胶凝材料，站在使用者的角度，可有效降低成本。但固废来源和成分稳定性对打印材料非常重要，如果成分不稳定，会导致打印材料需要不断调整配比和工艺，这点需要特别关注。