在明尼蘇達州，承包商AndreyRudenko現在在進行一項大規模的工程項目，似乎是在探索和拓展3D打印技術的極限。使用打印機建房子是實質性的改變和擴展，而他居然在自家的後院裏建一座混凝土城堡。混凝土結構大約三五米高，這是世界上第一座3D打印的混凝土城堡，也是到目前為止，採用3D打印技術建造的最大的一座建築。
這個項目源於一個建造一台能夠建設堅固耐用，可居住的真實房屋的3D打印機的願望。而AndreyRudenko已經在許多不同的地點實驗過這一點了：「明尼蘇達去年的冬天漫長而寒冷，這表明在不同國家的多個地域實驗打印技術是很重要的，因為你永遠不知道會出現什麼情況。」
有工程和建築專業背景的Rudenko，選擇先建造他幻想的城堡。這允許他使用創造性思維對這一設備的極限和可能性做實驗，並將報告提供給建築公司。城堡獨特的特點和形狀給他帶來了很多挑戰和調試機器的機會。
就像Rudenko告訴3D打印者網站的那樣，這個項目計劃和準備了很多年。
「在我少年的時候我就對這項技術很感興趣，混凝土打印的實驗開始於大約20年前，但在這個時候，先進的電腦和軟件在這種技術上還沒有應用。直到幾年前，我遇到RepRap項目，才又開始用這一機器工作。又花了大約一年時間來配置特殊的混凝土混合料。更多的靈感來自幾年前我訪問亞利桑那時，看到的自然分佈的層狀砂巖。理想情況下，我希望我建造的墻能看起來非常的自然。」
此外，項目還因為財務問題受到了阻礙。Rudenko為此停止了獨立融資的打印機計劃，就是那個發明了很多創造性工程方案的計劃。
「當我剛開始工作的時候，潛在的贊助商提供的資金十分有限，因為他們認為這項技術並不會走太遠。一旦城堡的結構被建造出來，打印機的能力就毋庸置疑了。我打算把我們建造的第一座房子拍賣掉，因為這是有史以來，3D打印技術建造的第一座房子，我希望它會有很多買家，也希望他會成為一個寶貴的里程碑。」
這種規模的項目顯然需要一台比例合適的打印機，所以Rudenko需要造自己的打印機。他從RepRap項目得到了很多有用的經驗，因為實際需要施工的是他自己的設計。這個巨大的機器由2560開源控制板和軟件控制，這一點和其他3D打印機沒有太大的不同，但是它需要特殊的光刻機驅動器。「對一個這麼大的打印機來説，我需要特殊的驅動器來應對機器龐大的體積，以及軟硬件兼容性的問題。」
「這些驅動器可能是馬林固件唯一還在運行的驅動器了（他嘗試過其他的驅動器，但都失敗了），而且它也有足夠的動力來驅動這麼大的打印機。」Rudenko補充道。
因此這一打印機與南加州大學BehrokhKhoshnevis自主研發的打印機相比略有一點不同。「這是明智的設計，我想創造一種自然的，自由分層的細石混凝土，我的目標是有好看的外觀，自然的紋理，不需要任何額外的表面處理，就能做到和自然夯土類似的技術。Rudenko希望開發一種便攜式的機器，即使更小的建築公司也能支付的起。只要我們建幾所房子，就能推斷出最終的價格會是多少。但據我推測，我覺得價格應該在30000到50000美金，當然這也取決於機器零件和型號的不同。」
當這一天來臨的時候，Rudenko希望能夠提供許多不同的裝備。可以與個人客户和小型企業客户一起組裝，「我當然不可能出售整個設備，我可以把擠出機，控制箱，等一些主要的部件分開賣，幫助他們組裝自己的版本。而綜合來看，Khoshnevis的打印機更重，更大，Rudenko估計，只有大型建築公司才負擔的起。」
現在這個混凝土城堡已經完工，但它仍是Rudenko未來計劃的一個重要的學習過程。即使在建設過程中，每一分層的大小和寬度都在變化，但現在每天仍能印刷大約五十釐米厚的分層。常規的分層被建成30毫米寬10毫米高，但Rudenko可以打印任何尺寸的分層。「在特別的地方，像是房頂的線腳，我會減去5毫米的高度，在精細的地方，我也會減少進深。」
當然，這種規模的建設需要合適的材料來支撐混凝土龐大的尺寸和重量。
Rudenko説，分層水泥是一項非常困難的任務，它需要調整打印機的編程程序，以及水泥混合配合比的確切數量。測試打印機的時候，我遇到了障礙（就像是擠出機堵塞這樣的噩夢），並探索出打印機更強大的能力，就像我最初認為的那樣，打印機一天最少可以打印50釐米厚的分層。
因此，Rudenko採用了在底層和頂層的墻裏面加鋼筋的方法。「他們需要在打印的墻壁裏，填充各種不同的膠結材料。」然而，使用的水泥卻是常規水泥，僅僅在其中加入了一些添加劑。「比如説，可能會用特殊的快乾混凝土來加快進程，但它會影響成本。我並不認為，建房子需要極快的速度，這樣會導致價格很高，且質量很差。」
相反，Rudenko的質量有新的提高。「更重要的是技術進步體現在建築和節能方面的可能性，建築師們為這項技術等了很多年，現在他成功了，給所有的可能性開了一扇窗。很快，我們就會看到，新的建築技術被用到建設新建築中。」
明尼蘇達的建造者正在尋求這以部分。「我計劃專注於進一步發展3D打印技術，為全世界研究和開發這項技術的人建立一個全球性的網絡社區，不僅會提供DIY套件，甚至有可能是全套的建築打印機模型。」
無論如何，適合建設房屋並且具有商業價值的打印機仍在遙遠的未來。但Rudenko對他的設備和整個行業都很樂觀。「我目前需要控制的是10毫米高30毫米寬的標準，而其他無數的選項可能只需要點擊一個按鈕就行。」他説。
Rudenko正根據經驗教訓重新設計打印機，他的目標是升級版的打印機能夠連續24小時的工作，直到工程結束。
「我也在計劃，用一塊材料打印整個結構，分開打印城堡的塔樓是個壞主意，因為他們真的很難提升和安放。此外，我想到了怎麼打印屋頂，只有一件事是最重要的，那就是打印機必須在像現在那樣温暖的天氣裏使用。」
Rudenko的下一個計劃是打印真正的，全尺寸的，能住人的房子。我已經收到了大量的信件，這證明對於這項新技術，人們的興趣很高。我想確保在進行下一個項目的時候，我有合適的團隊，能夠努力工作，幫我發揮出3D打印機的最大能力。
我開放了個人和企業對用最新的3D打印機建造自己第一座房子的申請，並且提供覆蓋整個計劃所有費用的雄厚資金。但是雙方需要擁有3D打印技術建房子的許可證。Rudenko也很願意和感興趣的建築師，設計師，軟件工程師合作。通過這封郵件，可以和他討論更進一步的問題。
自從兩年前Rudenko開始研究能建房子的打印機，Rudenko説：「我已經完全確定我能建一座小房子，而完成了城堡之後，我知道這種技術已經完善了。」
「目前我在做的原型機是我設計的小型化打印機。我們在討論建築行業的新紀元，我們還有許多未完成的事要做。」
妳是不是也想用3D打印機建房子啦？快和朋友們分享一下吧。
