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最近，麻省理工（MIT）建筑與規(guī)劃學(xué)院的兩名研究人員提出了一個新的建筑3D打印概念——應(yīng)力線增材制造（SLAM），其目的是實(shí)時建造自由形式的建筑物。這項研究已經(jīng)發(fā)表在《3D Printing and Additive Manufacturing》雜志上。

鑒于逐層沉積材料這種操作會引起結(jié)構(gòu)性應(yīng)力，SLAM挑戰(zhàn)了典型的FDM建造方法，它制造的是看起來像圓屋頂?shù)母駯沤Y(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度來自網(wǎng)格狀排列的曲線。在建筑業(yè)，自19世紀(jì)初開始，格柵一被用來制造外墻和天花板。

為了更好地了解3D打印材料對應(yīng)力的響應(yīng)方式，研究人員設(shè)計了四種不同的格柵形狀，以確定曲線的間距和方向是如何影響重量支撐的。為此，他們用一個KUKA機(jī)器人臂在一個彎曲的木制表面上3D打印出每種形狀。機(jī)械測試證明，格柵形狀是一種可行的結(jié)構(gòu)，能獨(dú)立支撐重量。

接下來，研究人員將進(jìn)一步把這個建筑理論應(yīng)用到設(shè)計上，并制造出固體填充的對象。他們還希望能將傳感器集成到系統(tǒng)中，以讓機(jī)器人臂在打印時能智能地適應(yīng)設(shè)計。

最終，研究人員希望消除用機(jī)器人臂進(jìn)行3D打印時的支持需求，用SLAM制造出形式自由和靈活的結(jié)構(gòu)。