位于成都龍泉驛區驛馬河公園的高分子3D打印橋“流云橋”亮相成都。橋梁的材料細膩輕盈，整體優美靈動，橋梁設計的靈感來源于驛馬河自由奔騰的形態，以及舞動的絲綢。“流云橋”由上海建工承建，Polymaker和上海酷鷹科技有限公司共同打造完成，在第三次的合作中，新技術和新材料在景觀設計中又完成了一次大膽的創新，橋的尺寸更大、造型更優美、工藝更完善。橋身全長66.58米，寬7.25米，高2.7米其中3D打印部分橋長22.5米、寬2.6米、最高處2.7米。

△“流云橋”俯視圖    中建西南院景觀院供圖

△“流云橋”側視圖    中建西南院景觀院供圖

“流云橋”的打印過程

橋梁打印采用了酷鷹五軸增減材一體機（BGAM），進行全天候7x24小時不間斷3D打印。在系統中輸入指令后，機器就可以24小時不間斷打印，而且無需人工值守。為了確保打印質量，打印材料仍舊使用了Polymaker的抗老化與耐候性極佳的高分子顆粒料PolyCore? ASA-3012。打印全程進行溫度數據的記錄以及參照經驗的參數比對，確保打印構件較小的形變以及最佳的打印質量，從而實現閉環打印，這也是成都3D打印橋與酷鷹之前完成的兩座橋相比，引入的一大新技術。整個3D打印橋耗費了數噸材料，橋梁采用了分段打印、現場拼裝的施工方式，三維激光點云掃射檢測技術也被應用于過程當中，因此僅用了35天便完成了全部橋體的3D打印工作。

△“流云橋”的打印過程（1）

△“流云橋”的打印過程（2）

“流云橋”的使用材料

PolyCore? ASA-3012因其綜合力學性能優異，適合于戶外應用，被再次選為3D打印橋的使用材料。PolyCore? ASA-3012專為超大尺寸3D打印定制的配方，增強了打印件在制造和使用過程中的尺寸穩定性及層間結合力。在打印工藝上，通過近百次打印試驗和不斷優化，采用預熱及后保溫裝置，提高打印作業空間的溫度，保證了3D打印材料層層粘結力。目前大多數增材制造技術采用熔融沉積成型工藝時都會產生殘余應力和翹曲問題，因此我們在成都3D打印橋的整體制作中采用了多因素分析法，即通過控制環境溫度、材料三段熔融溫度、玻璃化溫度、單層打印時間等打印工藝參數來解決打印構件由于迅速降溫導致的翹曲及形變過大的問題。再通過酷鷹五軸增減材一體機（BGAM）的高精五軸CNC加工系統，將預留給打印變形量的余量去除，確保了分段打印構件的精度，完美展現了成都3D打印橋的整體設計效果。

實用性與美觀度兩者兼得的“流云橋”

為了提高通行的舒適度和橋梁的穩定性，3D打印“流云橋”的下方還增設了鋼梁作為疊合支撐受力。兩端的部分則采用輕質航空材料，通過數字化數控雕刻成型，表面進行特種涂層處理，以滿足使用要求。這一超大型3D打印景觀橋，是科技與藝術的完美結晶。

△“流云橋”的曲線美      中建西南院景觀院供圖

3D打印技術并不是第一次被用于橋梁的建造，下面就讓我們一起回顧一下國內外一些著名的3D打印橋梁。

Polymaker 參與的3D打印橋回顧

1.上海桃浦中央公園3D打印景觀橋

2019年，我國的第一座高分子3D打印景觀橋誕生了，坐落于上海桃浦中央公園。由上海建工、Polymaker和酷鷹科技合力打造完成，全長15.25米、寬3.68米、高1.1米。

作為國內第一座運用3D打印技術完成的一次成型、最大跨度、多維曲面的高分子材料景觀橋， 突破了傳統橋梁設計的束縛，景觀橋更加靈活、更為自由、更具多元空間變幻。設計團隊運用三維數字技術成功實現了橋梁設計與施工建造技術的完美融合 。通過3D打印機，可以“一次成型“出S型、流線型的橋梁外形，營造出自由變幻、富于動態的橋體形態。

本次3D打印景觀橋的打印工藝經過了近百次打印試驗，不斷地進行優化。通過上海建工與酷鷹科技聯合研發的超大型龍門3D打印機，使3D打印精度更高、尺寸更大，可滿足的空間結構更多樣。

Polymaker的PolyCore?ASA-3012因具備高耐候性、高彈性模量、高屈服強度和高抗沖擊強度等特點被選為本次3D打印景觀橋的打印材料，并且，該款打印材料還能承受長期的日曬雨淋，這也是3D打印建筑材料的必備要求。

△位于桃浦中央綠地的3D打印景觀橋

2. 泉州3D打印景觀橋

我國第二座采用高分子材料3D打印建造完成的橋梁于2019年6月下旬在福建泉州百崎湖生態連綿帶完成安裝。這是Polymaker、上海建工和酷鷹科技的第二次合作，橋長17.5米，高3.2米，寬3.2米，重量12噸，橋身整體依舊全部由高分子材料PolyCore? ASA-3012配合3D打印技術制造完成。整個的制造周期為五周，比起傳統混凝土灌漿制造法縮短了將近一半以上的時間。

△泉州3D打印橋梁示意圖

3D打印的泉州橋，比傳統的混凝土灌漿制造法省時，在強度上也一點不比鋼筋混凝土遜色。每平方米可以承受2千牛頓的壓強，也就是說就算橋上就算占滿人也不用擔心橋身的堅固程度。

該橋采用了分段式的設計，因此分段進行3D打印，之后通過獨特的鏈接機構將每一段連接起來，從而達到橋梁的力學要求。

使用Polymaker的高分子顆粒材料PolyCore? ASA-3012，配合上海建工與酷鷹科技共同自主研發的超大尺寸的五軸增減材一體機（BGAM），可以直接進行橋梁的分段3D打印。之后通過拼裝、拼裝縫隙處理、涂裝和鋪設步道，這座3D打印橋梁就完成了。

△泉州3D打印橋梁示意圖

3D打印橋梁的未來

3D打印景觀橋誕生的全過程，涵蓋了對模型、建造的構想和數據設計，同時有別于傳統的外觀模式，正所謂“以科技之力鏈接藝術靈感”，通過3D打印技術的在橋梁建造中的應用，極大地拓展了景觀設計的技術創新與探索實踐。3D打印技術正在成熟，并正在成為更快、更可持續和更便宜地建造人行橋或大尺寸產品的一個重要選擇。

目前各類大尺寸打印的解決方案已完善成熟，Polymaker已在積極研發生產滿足不同大尺寸打印需求的材料，相信在不久的將來，3D打印技術能被應用到更多廣泛的領域。

關于Polymaker：

Polymaker是一家專注于3D打印材料的高新技術企業，致力于用卓越領先的技術、高質量的產品和細致專業的服務，推動3D打印技術在各個行業的深入應用，目前已成為世界一流的擠出式3D打印材料的創新者和供應者。產品遠銷世界各大洲，被廣泛應用在汽車、航空航天、工業制造、醫療、消費等多個領域中。

關于上海建工：

上海建工集團股份有限公司是中國建設行業的龍頭企業，位列世界500強企業。六十余年來，上海建工多次刷新中國乃至世界工程建設史上的紀錄，在全國100多座城市以及全球30多個國家和地區，奉獻了眾多工程精品。近年來，上海建工全力推進全國化發展，加強全產業鏈協同聯動，在城市更新、水利水務、環境治理、數字化工業化建造、建筑服務業等新業務領域不斷形成新的制高點，現正在加快建設成為廣受贊譽的建筑全生命周期服務商。

關于酷鷹科技：

上海酷鷹科技有限公司是專業從事超大型3D打印解決方案研發的高新技術企業，公司秉承“探索未來制造方式”的理念，基于“增減材一體化+新材料研發+智能控制”的創新模式，助力制造企業降低成本、提高效率。公司現有智能裝備產品包括五軸增減材一體機（BGAM）、高速粒料打印機（SGAM）、機器人增材制造系統（BRAM），主要產品被廣泛應用于建筑景觀、航空航天、船舶制造、軌道交通、能源、汽車、醫療等眾多行業領域。