科创中国

公司研发力量主要集中在建筑3D打印机器人高端装备及绿色建筑材料研发上，其中自主研发的建筑3D打印机器人Pstone系列，该设备综合了信息技术、精密机械以及材料科学等多学科技术。由工业机器人、打印喷头、自行走装置、视觉定位系统、视频监控系统、物料系统、清洗系统及主控制柜等组成。适用于建构筑物的精细化打印。可打印水泥砂浆、地聚合物等固废材料，主材为固废材料，可以就地取材，减少碳排放；设备高度集成、功能完善，移动方便；效率高，无需模板，可打印异形构件，定位精度高，具有多自由度，操作更灵活；支持打印暂停、断点续打、从指定点打印等操作；控制系统稳定、控制界面简洁、操作方便；设备自动化程度高，人工、成本大大减少。

本项目具有成型快速、操作简单和精度良好、移动便捷等优点，应用主要以军事训练营房、车辆隐蔽结构、哨所、居民房、办公室、别墅、岗亭、公交站、隔离房、书屋、卫生间、花坛、花墙、海岸线、字体、标识、景观等建构筑物为主。从建筑3D打印本身的工艺来讲，它最适合个性化定制和不受限制地设计。多品种小批量的制品是适合采用 3D 打印方式去完成的。本项目已经完成多个示范项目如2022年冬奥会3D打印固废雪花、北京通州副中心C08地块花墙、江苏盐城3D打印产业园园林小品、张家口市怀安县铁尾矿综合处理项目、风机叶片固废处理项目等。

建筑3D打印机器人高端装备及多元固废协同3D材料的应用前景非常广阔，可以应用于多个方面，以下是对其应用前景的详细分析：

一、建筑3D打印机器人高端装备的应用前景

1. 提高建造效率与精度：
   • 建筑3D打印机器人能够实现高度定制化和快速建造，通过精确控制打印过程，显著提高建造效率和精度，减少人为错误。
   • 机器人可以连续工作，不受天气和人力限制，大大缩短建筑周期。
2. 降低建造成本：
   • 自动化建造减少了人力需求，降低了劳动力成本。
   • 通过精确控制材料使用，减少浪费，进一步降低建造成本。
3. 提升安全性：
   • 机器人可以在危险或难以到达的区域进行施工，减少工人暴露在危险环境中的风险。
   • 自动化施工还可以减少因人为疏忽导致的事故。
4. 推动创新设计：
   • 建筑3D打印技术为建筑师提供了更大的设计自由度，能够打印出传统方法难以实现的复杂结构和形状。
   • 机器人可以精确执行设计师的创意，推动建筑设计的创新。
5. 应用领域广泛：
   • 可用于住宅、商业建筑、公共设施等多种类型的建造。
   • 还可用于城市基础设施的建造，如桥梁、隧道、道路等。

二、多元固废协同3D材料的应用前景

1. 促进资源循环利用：
   • 利用多元固废（如建筑垃圾、工业废弃物等）作为3D打印材料，可以显著减少对新资源的需求，降低对环境的压力。
   • 通过固废的再生利用，实现资源的循环利用，促进可持续发展。
2. 降低材料成本：
   • 固废材料来源广泛，成本相对较低，使用固废材料可以降低3D打印的整体成本。
   • 随着技术的不断进步和固废材料处理技术的提高，固废材料的性能将不断提升，进一步降低成本。
3. 推动环保建筑发展：
   • 固废材料的使用可以减少建筑废弃物的产生，降低建筑行业的碳排放。
   • 结合智能建筑技术，可以实现建筑物的能源自给自足和碳中和，推动环保建筑的发展。
4. 应用领域多样：
   • 固废协同3D材料不仅可用于建筑结构的打印，还可用于装饰材料、景观材料等。
   • 其多样化的应用领域将进一步推动3D打印技术在建筑行业的普及和发展。

总结

建筑3D打印机器人高端装备及多元固废协同3D材料的应用前景非常广阔。它们将推动建筑行业向更加高效、环保、智能的方向发展，为人们创造更舒适、健康和可持续的居住和工作环境。随着技术的不断进步和市场的逐步成熟，相信这些技术将在未来得到更广泛的应用和推广。

项目负责人张永虹，工程博士在读，北京市“优秀青年设计人才”、中国矿业大学（北京）混凝土与环境材料研究院特聘副研究员、《中国建材科技》“3D 打印”专刊组稿专家委员、中设协建工检测中心3D打印培训授课专家。公司现有职工15人，研发人员10人，其中高级工程师2人，硕士2人，有 3年以上建筑3D打印相关研发经验8人。此外，公司还聘请了四个专家团队，包括中国矿业大学（北京）王栋民教授团队,中国建材总院混凝土科学与工程研究所王振地博士团队,中国地质大学（北京）张娜教授团队及北京文和人居建设科技有限公司戴耀文高工团队。

建筑3D打印机器人高端装备及多元固废协同3D材料产生的效益是多方面的，主要体现在技术创新、资源利用、经济效益、环境保护以及社会效益等方面。以下是对这些效益的详细分析：

一、技术创新

1. 提升建筑打印精度与效率：
   • 建筑3D打印机器人高端装备通过精密的控制系统和先进的打印技术，能够实现高精度的建筑打印，满足复杂建筑设计的需求。
   • 无人化自动供料系统进一步提升了打印效率，降低了人工干预，使得打印过程更加自动化和智能化。
2. 推动材料科学发展：
   • 多元固废协同3D材料的研发，不仅解决了固废资源再利用的问题，还推动了新型建筑材料的科学发展。这些材料具有高强度、高韧性等优良性能，为建筑行业提供了更多选择。

二、资源利用

1. 提高固废资源利用率：
   • 通过将多元固废协同应用于3D打印材料中，可以显著提高固废资源的利用率，减少资源浪费和环境污染。
   • 例如，中建八局在探索建筑固废基3D打印材料方面取得了显著进展，其固废再生3D打印材料具有较高的强度和韧性，可广泛应用于建筑行业中。
2. 降低原材料成本：
   • 使用固废作为3D打印材料的一部分，可以降低对原生矿产资源的需求，从而降低原材料成本。

三、经济效益

1. 降低施工成本：
   • 建筑3D打印技术能够减少人工和模板的使用，降低施工成本。无人化自动供料系统更是进一步降低了劳动力成本。
   • 高效精准的打印过程减少了材料浪费，进一步降低了施工成本。
2. 缩短施工周期：
   • 建筑3D打印技术能够实现快速建造，缩短施工周期，提高项目整体的经济效益。

四、环境保护

1. 减少碳排放：
   • 建筑材料生产过程中排放的二氧化碳约占碳排放总量的28%，因此建筑材料低碳化发展对国家双碳目标的早日实现具有重要意义。
   • 建筑3D打印技术通过提高固废资源利用率和降低原材料消耗，有助于减少碳排放。
2. 降低环境污染：
   • 使用固废作为3D打印材料的一部分，可以减少对环境的污染。同时，无人化自动供料系统减少了施工现场的噪音和粉尘污染。

 转让、入股、合作开发均可，商业模式灵活。