专栏名称: Arup奥雅纳

奥雅纳是全球众多知名项目的核心创意力量，横跨建筑环境的各个领域和不同行业。作为一家全球性企业，奥雅纳在34个国家和地区设立了87家分支机构，拥有逾14,000名规划、设计、工程和咨询专业人员，用创意与热忱在世界各地营建创新项目

数字制造迈进新一年：第一座3D打印钢桥还真酷

Arup奥雅纳 · 公众号 · · 2019-02-13 12:30

正文

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新一年开端，新一轮建造趋势和热点在哪里？我们乐见曾经的新鲜概念：可持续策略、环保材料、循环经济方案等等，现在已融入建造业的标准化设计。 预制和3D打印将继续大显身手 ，由新技术带来的灵活度、精确度和经济效益，将为更高的施工效率、更多元的成品铺平道路。

欧盟第一座3D打印混凝土住宅

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3D打印金属结构节点

3D打印PLA塑料展亭

以高标准带节奏的实例，是世上第一座机器人3D打印金属桥梁 MX3D Bridge ，即将在阿姆斯特丹历史悠久的市中心迎来过往行人。它极具分量的不锈钢质地、自动化技术含量、最先进焊接结构和优越的公共空间地位，共同打造了这一项目的话题热度。

MX3D Bridge

奥雅纳与 Joris Laarman Lab 在2016年合作设计这座步行桥，也作为首席桥梁工程师，帮助荷兰公司 MX3D 通过3D技术打印大型金属结构。我们同时支持桥梁的结构设计、调试以及现场监测。

6.3

米

宽度

12.5

米

长度

4.5

吨

不锈钢材料

项目概况

这座步行桥拥有流线造型的原钢栏杆，不仅是过目难忘的艺术品，更是传统钢结构与先进数字技术的结晶，今年将安装在阿姆斯特丹Oudezijds Achterburgwal运河上。

项目合作伙伴还包括 ：Autodesk、ArcelorMittal、Air Liquide 、ABB Robotics 、Force Technology 、Heijmans、联想（Lenovo）、英国劳氏基金会（Lloyds Register Foundation）和伦敦帝国理工学院。

3D打印的艺术

3D打印是通过逐层叠加材料，直接按数字模拟“打印”出零部件的制造方法，也称 增量制造 （additive manufacturing）。这类高精度制造技术给予设计师和工程师充分的创作自由和建造潜力，同时可以控制建材的精确使用，减少误差和损耗。

例如，3D打印能够定制复杂的金属结构节点，并且不断升级优化，高效的打印节点可以取代传统焊接和铸造连接

金属结构节点 优化过程

不过，3D打印机器人并不能简单理解为一台可以无限复制设计的机器，我们希望在推进建造业自动化的同时，仍 保持设计创意的独特质感 。

奥雅纳与设计师 Joris Laarman 合作，在2016年提出桥梁设计方案，让艺术的构思成真。设计团队还定制了测试序列（testing sequence）来验证桥梁方案的结构性能。

随后，设计方案由 MX3D 公司编程机械臂和六轴机器人打印， 组合成织物般曲线交错的钢结构 ——桥梁表面层层叠加的钢材纹理记录了“打印”过程，将传统建材的质感、稳定性状和出人意表的光泽融为一体。

此外，我们也在施工现场提供技术建议，协助MX3D与阿姆斯特丹市政府及一众技术合作伙伴之间的沟通合作， 开拓前沿的3D打印、焊接技术运用于城市公共设施的潜力 。

智能进阶的桥梁

这项雄心之作的进程并不是一路顺畅，桥梁初始设计几经重大调整，原本安排在运河两岸现场“打印”的计划也由于安全因素转移到车间预制。随着对当地安全规定、交通需求、建材特性和3D打印技术的深入了解，在2017年初，几经迭代后，我们确定了最终的桥梁数字模型。

2017年3月，大型桥梁部件正式打印和组装，预制工作于2018年10月完成。除了过目难忘的结构，这座步行桥还颇具“智慧”，我们与 图灵研究所 （The Alan Turing Institute）的数学家合作，在桥上配备智能传感器网络，收集桥梁在不同环境条件下动态负载的性能（如应变、载荷、位移和振动数据），记录周围环境以及过桥人数和速度，让工程师和技术合作伙伴实时了解桥梁性状，监测整个生命周期内的变化。

由智能传感器收集的信息，可供再次分析、测试桥梁的数字模型，或按照使用所需调整建成的实物，进而开发出以数据为中心的设计语言，为今后3D打印金属结构提供有价值的参考。

我们选择与奥雅纳合作，因为他们在创新项目和生成设计方面的经验对这项工程至关重要。我们的合作远超预期，现在奥雅纳已成为我们共同开发金属3D打印设计方法的关键角色。

Gijs van der Velden

MX3D首席执行官

奖项

2018年度 由欧盟委员会颁发的 STARTS奖

2018年度 荷兰设计奖

荷兰设计奖评委会赞赏MX3D Bridge“不仅缓解了人们对数字制造的紧张期待，而且在风景如画的阿姆斯特丹市中心实现了乌托邦式的建筑！” MX3D Bridge在3D打印领域的突破为建筑和建材行业打开了大型公共应用的大门，因此更受世人瞩目，它所引领的趋势超乎想象。

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