三维打印技术在工程建设中的应用

蒋玉水 李霞

泰安市大河水库管理服务中心 ， 山东省泰安市 271000

山东聚隆建设有限公司，山东省泰安市，271000

【摘要】三维打印技术属于一种增材制造技术，在工程建设领域中应用越来越广泛。本文针对三维打印技术在市政工程、城市道路工程和水利工程中具体应用特点进行分析总结，提供一些应用技巧与方法，以供大家参考。

关键词：三维打印技术；工程建设；施工质量；

工程建设不尽投资较大，施工复杂，还具有施工工期较长的特点，并且就目前情况来说，为了保证工程建设的效果，与三维打印技术就那些有效的结合，从不同角度解决工程建设期间存的问题，这样不仅可以实现良好的施工质量，也促使工程处于信息化、科技化的建设模式，对于工程领域的发展，也是非常有利的。但是，三维打印技术在工程建设应用之前，需要对技术自身有着一个初步的了解，这样可以有针对性的将其应用到各类工程建设中，确保三维打印技术的应用效果。

1. 三维打印技术分析

通过对三维打印技术的了解，可以有针对性将其应用到工程建设中，这样可以有利于的三维打印技术应用的效果。下面从技术概述和技术分类等方面，对三维打印技术的相关内容，展开了分析和阐述。

1、技术概述

三维打印技术也叫做3D打印机技术，主要是使用普通打印机为主，并且将打印机与计算机技术有效连接在一起，将原料装入机身，通过利用计算机控制，以及激光注射器将原料一层一层的累积在一起同时，在累积以后，需要利用计算机上的绘制图形，转变成实物。三维打印技术作为一项综合性的^【1】。应用技术，将数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料、化学等方面一些前沿技术形态融合到一体，促使三维打印技术具有较高的含金量。另外，三维打印技术主要是由高精度机械系统、数控系统、喷射系统、成型环境等组成，属于机电一体化系统。

2. 技术特点

1. 模拟性。三维打印技术在市政工程中，具有模型性特点，主要是根据市政工程的建设需求，以及周边环境的实际情况，进行工程模拟，以此工程建设的准确性。

2. 打印性。由于城市道路工程建设一般都是分段展开，所以在工程建设的时候，通过利用三维打印技术可以根据工程建设进度的情况进行分段打印，这样避免产生工程建设矛盾。

3. 空间性。水利工程与其它类型工程有着很大程度的不同，所以三维打印技术在水利工程应用的时候，具有空间性特点，主要是因为水利工程具有一定的跨度性，所以可以根据水利工程的需求进行空间构建，这样可以便于具体工程建设环节的落实。

2. 三维打印技术的具体应用

由于工程种类很多，例如：水利工程、市政工程、城市道路工程等方面，所以三维打印技术在应用的时候，需要根据工程建设是的具体应用，有针对性的应用到其中，这样才能有效保证三维打印技术的应用效果。下面就对三维打印技术在不同工程类型中的应用，展开了分析和阐述。

1. 市政工程建设应用

市政工程是城市建设与发展的重点工程，主要是根据城市发展的形态，展开工程建设，以此提升城市的功能性^【2】。因此，三维打印技术在工程建设应用的时候，需要对市政工程建设作为重点考虑的对象，就以污水工程为例，由于该项工程具有一定的复杂性和危险性，所以应当将软件中的3D 剪切平面”功能，与“3D 文档”相结合，并且根据相关要求，以及按照标高设置出低于所需要高度的平面图，将剪切面自动自动填充， 以此形成3D模型图纸，这样为后期施工提供相对便利的条件，也充分体系该标高所见的内容，以此避免设备和管线问题的产生。另外，三维打印技术在市政工程应用的时候，可以将：3D档案进行储存，形成工作图，并且在后期使用中，由线条和填充的部分，可以根据市政工程建设的实际情况进行修改，促使三维打印技术所形成的图纸具有较高的准确性。

2. 城市道路工程

近几年，为了确保城市道路工程建设的精准度，逐渐将三维打印技术应用到其中，通过利用3D技术，对整个工程状态进行是模型构建，这样可以对整个工程有着一个初步的了解，做到及时发现问题和解决问题^【3】。那么，就以桥梁工程为例，对三维打印技术的具体应用，展开了分析和阐述。

1. 某工程总长为8m，宽度为3.4m， 高度为0.9m，并且本工程的主要建材为高强度、低成本的混凝土，纵向分为纵向分为8个节段。同时，本工程在应用三维打印技术的时候，主要是采用专用水泥打印机，在工厂中打印好，并且采用体外预应力张拉形成整体，运输到现场整体吊装。三维打印技术在应用的时候，其打印方向主要是根据本工程的形态，沿着纵向分段打印，并且单层打印的厚度应当根据本工程的要求进行设置，本工程将其设置在1cm，一共打印了800层面上。另外，在三维打印技术应用的时候，利用一种带有橡胶履带轮的混凝土3D打印机 CeBeRC，以便施工现场施工作业的展开。

3. 水利工程

水利工程属于我国的民生工程，因此为了提升其施工效果，也将在三维打印技术应用到其中，首先由于水利工程具有一定的复杂性，所以通过利用在三维打印技术可以给设计人员带来一定的空间现象，可以将省材的框型和空心结构代替原先的实体结构，这样可以对水利工程结构进行一定的优化

^【4】。同时，三维打印技术在水利工程应用的时候，通过利用自身的智能化处理能力，可以将水利工程设计方案进行解读，以此形成打印文件，这样可以将实现设计成果与 3D 打印设备的完美结合；其次，三维打印技术在应用的时候，主要是将数字化的三维模型作为基础，可以将原先二维技术相互结合，这样不仅有平面设计，还有工程结构模型作为主要的依据，为水利工程实现良好的施工质量，提供了重要的支撑；最后，三维打印技术可以针对水利工程施工实际情况进行模拟，分析其中可能产生的施工问题，以及可能遇到的施工影响因素，以便施工人员第一时间做出处理，避免施工质量问题的产生。

3. 应用的效果

三维打印技术通过利用各项先进的技术手段，对工程的形态进行模拟，以此便于施工的展开，确保良好的施工质量。由此可见，三维打印技术在工程建设中，具有的良好的应用效果，其内容如下。

1. 三维打印技术的快速成型能力相对较强，尤其是工程非线性复杂性工程，这样可以很好的表现出工程建设结构的形态，便于工程后期施工。

2. 随着三维打印技术的发展，还具备简单打印工程结构的能力，并且杂工程建设中，具有较大的应用潜力^【5】。同时，三维打印技术在工程建设应用的时候，其分层特点也相对较为明显，并且需要根据工程的实际受力特点，以此选择合适的打印方向，以此保证三维打印技术在工程建设应用的效果。

3. 三维打印技术在工程建设中， 不会取代传统的工程建设技术，而是与传统技术进行相互结合，促使两者实现互补，为工程建设质量提升，给予了重要的技术支持。

结束语：

三维打印技术对于工程建设来说，给予了重要的技术支持，主要是因为三维打印技术将各项先进的技术形式融合在一起，并且与传统技术相互结合，这样有效保证工程建设模型的精准性，为工程实际施工的展开，提供了重要的支撑和依据。另外，将三维打印技术应用到工程建设中，有助于工程领域的发展进程。

参考文献：

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