在明尼苏达州，承包商AndreyRudenko现在在进行一项大规模的工程项目，似乎是在探索和拓展3D打印技术的极限。使用打印机建房子是实质性的改变和扩展，而他居然在自家的后院裏建一座混凝土城堡。混凝土结构大约三五米高，这是世界上第一座3D打印的混凝土城堡，也是到目前为止，採用3D打印技术建造的最大的一座建筑。
这个项目源于一个建造一台能够建设坚固耐用，可居住的真实房屋的3D打印机的愿望。而AndreyRudenko已经在许多不同的地点实验过这一点了：「明尼苏达去年的冬天漫长而寒冷，这表明在不同国家的多个地域实验打印技术是很重要的，因为你永远不知道会出现什麽情况。」
有工程和建筑专业背景的Rudenko，选择先建造他幻想的城堡。这允许他使用创造性思维对这一设备的极限和可能性做实验，并将报告提供给建筑公司。城堡独特的特点和形状给他带来了很多挑战和调试机器的机会。
就像Rudenko告诉3D打印者网站的那样，这个项目计划和準备了很多年。
「在我少年的时候我就对这项技术很感兴趣，混凝土打印的实验开始于大约20年前，但在这个时候，先进的电脑和软件在这种技术上还没有应用。直到几年前，我遇到RepRap项目，才又开始用这一机器工作。又花了大约一年时间来配置特殊的混凝土混合料。更多的灵感来自几年前我访问亚利桑那时，看到的自然分布的层状砂巖。理想情况下，我希望我建造的墻能看起来非常的自然。」
此外，项目还因为财务问题受到了阻碍。Rudenko为此停止了独立融资的打印机计划，就是那个发明了很多创造性工程方案的计划。
「当我刚开始工作的时候，潜在的赞助商提供的资金十分有限，因为他们认为这项技术并不会走太远。一旦城堡的结构被建造出来，打印机的能力就毋庸置疑了。我打算把我们建造的第一座房子拍卖掉，因为这是有史以来，3D打印技术建造的第一座房子，我希望它会有很多买家，也希望他会成为一个宝贵的里程碑。」
这种规模的项目显然需要一台比例合适的打印机，所以Rudenko需要造自己的打印机。他从RepRap项目得到了很多有用的经验，因为实际需要施工的是他自己的设计。这个巨大的机器由2560开源控制板和软件控制，这一点和其他3D打印机没有太大的不同，但是它需要特殊的光刻机驱动器。「对一个这麽大的打印机来说，我需要特殊的驱动器来应对机器庞大的体积，以及软硬件兼容性的问题。」
「这些驱动器可能是马林固件唯一还在运行的驱动器了（他尝试过其他的驱动器，但都失败了），而且它也有足够的动力来驱动这麽大的打印机。」Rudenko补充道。
因此这一打印机与南加州大学BehrokhKhoshnevis自主研发的打印机相比略有一点不同。「这是明智的设计，我想创造一种自然的，自由分层的细石混凝土，我的目标是有好看的外观，自然的纹理，不需要任何额外的表面处理，就能做到和自然夯土类似的技术。Rudenko希望开发一种便携式的机器，即使更小的建筑公司也能支付的起。只要我们建几所房子，就能推断出最终的价格会是多少。但据我推测，我觉得价格应该在30000到50000美金，当然这也取决于机器零件和型号的不同。」
当这一天来临的时候，Rudenko希望能够提供许多不同的装备。可以与个人客户和小型企业客户一起组装，「我当然不可能出售整个设备，我可以把挤出机，控制箱，等一些主要的部件分开卖，帮助他们组装自己的版本。而综合来看，Khoshnevis的打印机更重，更大，Rudenko估计，只有大型建筑公司才负担的起。」
现在这个混凝土城堡已经完工，但它仍是Rudenko未来计划的一个重要的学习过程。即使在建设过程中，每一分层的大小和宽度都在变化，但现在每天仍能印刷大约五十厘米厚的分层。常规的分层被建成30毫米宽10毫米高，但Rudenko可以打印任何尺寸的分层。「在特别的地方，像是房顶的线脚，我会减去5毫米的高度，在精细的地方，我也会减少进深。」
当然，这种规模的建设需要合适的材料来支撑混凝土庞大的尺寸和重量。
Rudenko说，分层水泥是一项非常困难的任务，它需要调整打印机的编程程序，以及水泥混合配合比的确切数量。测试打印机的时候，我遇到了障碍（就像是挤出机堵塞这样的噩梦），并探索出打印机更强大的能力，就像我最初认为的那样，打印机一天最少可以打印50厘米厚的分层。
因此，Rudenko采用了在底层和顶层的墻裏面加钢筋的方法。「他们需要在打印的墻壁裏，填充各种不同的胶结材料。」然而，使用的水泥却是常规水泥，仅仅在其中加入了一些添加剂。「比如说，可能会用特殊的快乾混凝土来加快进程，但它会影响成本。我并不认为，建房子需要极快的速度，这样会导致价格很高，且质量很差。」
相反，Rudenko的质量有新的提高。「更重要的是技术进步体现在建筑和节能方面的可能性，建筑师们为这项技术等了很多年，现在他成功了，给所有的可能性开了一扇窗。很快，我们就会看到，新的建筑技术被用到建设新建筑中。」
明尼苏达的建造者正在寻求这以部分。「我计划专注于进一步发展3D打印技术，为全世界研究和开发这项技术的人建立一个全球性的网络社区，不仅会提供DIY套件，甚至有可能是全套的建筑打印机模型。」
无论如何，适合建设房屋并且具有商业价值的打印机仍在遥远的未来。但Rudenko对他的设备和整个行业都很乐观。「我目前需要控制的是10毫米高30毫米宽的标準，而其他无数的选项可能只需要点击一个按钮就行。」他说。
Rudenko正根据经验教训重新设计打印机，他的目标是升级版的打印机能够连续24小时的工作，直到工程结束。
「我也在计划，用一块材料打印整个结构，分开打印城堡的塔楼是个坏主意，因为他们真的很难提升和安放。此外，我想到了怎麽打印屋顶，只有一件事是最重要的，那就是打印机必须在像现在那样温暖的天气裏使用。」
Rudenko的下一个计划是打印真正的，全尺寸的，能住人的房子。我已经收到了大量的信件，这证明对于这项新技术，人们的兴趣很高。我想确保在进行下一个项目的时候，我有合适的团队，能够努力工作，帮我发挥出3D打印机的最大能力。
我开放了个人和企业对用最新的3D打印机建造自己第一座房子的申请，并且提供覆盖整个计划所有费用的雄厚资金。但是双方需要拥有3D打印技术建房子的许可证。Rudenko也很愿意和感兴趣的建筑师，设计师，软件工程师合作。通过这封邮件，可以和他讨论更进一步的问题。
自从两年前Rudenko开始研究能建房子的打印机，Rudenko说：「我已经完全确定我能建一座小房子，而完成了城堡之后，我知道这种技术已经完善了。」
「目前我在做的原型机是我设计的小型化打印机。我们在讨论建筑行业的新纪元，我们还有许多未完成的事要做。」
妳是不是也想用3D打印机建房子啦？快和朋友们分享一下吧。
