建造

苏黎世联邦理工学院的3D打印隧道机在埃隆·马斯克的“非无聊”竞赛中获得第二名

一组来自苏黎世联邦理工学院等高校已经采取第二位亿万富翁商业巨头和企业家伊隆·马斯克托管隧道的竞争。

该小组命名Swissloop隧道,也赢得了比赛的创新与设计奖的2.5吨重的隧道掘进机,它利用了3D打印机制,同时制造一个支持隧道衬砌,而隧道是挖。

麝香Not-A-Boring竞争

麝香在他雄心勃勃的计划的核心,长期以来一直在3D打印的兴趣,随着技术的发展将一百多万人送往火星在接下来的几十年里马斯克创立了他的私人太空探索计划,SpaceX公司在2002年,其中有自飞行三维生物制造工厂国际空间站(ISS)和推出了3D印刷高通量卫星以轨道。

在2020年夏天,麝香的无聊的公司宣布了一项隧道挖掘比赛,重点是建造能够挖掘30米、直径50厘米的稳定隧道的小型隧道机械。400多个团队申请参加比赛,包括Swissloop Tunneling在内的12个最终入围者被邀请到拉斯维加斯对他们的发明进行测试。

Swissloop隧道公司的土拨鼠阿尔法隧道机。照片通过Swissloop隧道。
Swissloop隧道公司的土拨鼠阿尔法隧道机。照片通过Swissloop隧道。

用3D打印加固隧道

本次大赛参加了内华达州的沙漠,看到了12支球队经大雷雨和沙尘暴中断之前,他们挖隧道出发。彻夜工作后,Swissloop隧道只是两支球队之一清除了最后一轮比赛中就挖携带。

该团队部署了7米2.5吨的土拨鼠阿尔法隧道掘进机进行挖掘,并成功挖掘了一条超过18米长的隧道。这个队只是被竞争对手打败了慕尼黑工业大学尽管两队在比赛中都没能挖出一条全长的隧道。

土拨鼠阿尔法也是唯一的机器能够在原位制造支持隧道衬砌,由于其三维打印机构。使用该机制,机器施加的特别设计的聚合物混合物到隧道壁立即硬化。同时,两个液压夹具交替工作压在新建的隧道管,以不断向前推进机器。

支撑材料是由坚韧的纤维玻璃材料和双组分聚合物混合物,这是3D印刷以创建15毫米厚的隧道壁。该材料确保结构完整性沿隧道的整个长度,并被授予竞争的创新与设计奖其性能。

展望未来,Swissloop隧道队希望进一步发展的技术,使土拨鼠阿尔法有四米直径挖隧道。这是为麝香的SpaceX公司超回路列车的竞争,这是寻求通过真空管建立高速胶囊行驶所需的隧道的宽度。

40多名学生帮助开发了土拨鼠阿尔法。图片由Swissloop Engineering提供。
40多名学生帮助开发了土拨鼠阿尔法。图片由Swissloop Engineering提供。

苏黎世联邦理工学院的建筑三维打印创新

除了为隧道施工竞赛做准备,苏黎世联邦理工学院的研究人员还使用3D打印技术开展了多个建筑项目。

2020年7月,他们开发了一部小说“蛋壳”混凝土3D打印工艺它融合了机器人大规模FDM 3D打印用铸造方法。该技术使复杂的混凝土结构的建筑更节约材料的方式。

在过去,苏黎世联邦理工学院也利用3D打印创造一个五吨3D打印弧形壳混凝土亭并结合了3D打印机和机械臂数字化制造一个三层楼高的房子

仅在过去的几个月中,该组织已经宣布计划建立一个23米高的塔由3D打印柱组成为瑞士的一个文化遗址,并成功创建了第一个3D印刷自支撑混凝土天桥扎哈·哈迪德建筑师事务所,具体的3D打印专家Incremental3D和建材商行全球最大

Groundhog Alpha利用3D打印机制在原地制造支撑隧道墙壁。照片通过Swissloop隧道。
Groundhog Alpha利用3D打印机制在原地制造支撑隧道墙壁。照片通过Swissloop隧道。

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特色的图像显示Swissloop隧道公司的土拨鼠阿尔法隧道机。照片通过Swissloop隧道。

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