成都驿马河公园3D打印桥：长22.5米、35天耗12吨材料

日前，由上海酷鹰科技有限公司与上海建工园林集团、中国建筑西南设计研究院景观院、上海建工机施集团共同打造的成都驿马河公园“流云”3D打印景观桥一经亮相，就引发了极大的关注！

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▲成都桥现场实拍
（图片来源：中建西南院景观院）
成都驿马河公园“流云”3D打印桥（以下简称“成都3D打印桥”）位于成都龙泉驿区驿马河公园杉影湖之上，这也是酷鹰继上海桃浦3D打印桥、福建泉州3D打印桥后，完成的第三座尺寸更大、造型更优美、工艺更完善的超大型高分子材料3D打印桥。
成都3D打印桥整桥全长66.58米，其中3D打印桥部分长22.5米、宽2.6米、最高处2.7米，桥梁造型蜿蜒灵动，设计灵感源于驿马河自由奔腾的河流，似舞动的丝绸在河面展开，伴随着光影的变幻，产生极具艺术感的视觉享受，彰显科技与设计的完美结合。
▲设计效果图

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▲成都桥现场实景图
那么，这座超长的高分子材料3D打印桥是如何打造而成的呢？
总体技术路线
成都3D打印桥的总体技术路线为：结合数字化技术进行桥梁造型设计优化，将整体3D打印桥分成20段进行熔融沉积成型形成分段打印构件，承重结构采用箱型钢梁，独立的打印构件通过机械连接方式和钢箱梁进行可靠连接，在现场进行分段组装完成。
一方面，多维度曲面的桥身设计与有机渐变的表皮肌理，如果采用传统工艺较难实现，且费时费力。而采用3D打印的方式能将桥身、桥栏杆等所有部件，一并纳入外观体系，一体化完成打印制作，百分百还原参数化设计理念，实现设计与施工建造技术的融合。
另一方面，目前大多数增材制造技术采用熔融沉积成型工艺时都会产生残余应力和翘曲问题，因此我们在成都3D打印桥的整体制作中采用了多因素分析法，即通过控制环境温度、材料三段熔融温度、玻璃化温度、单层打印时间等打印工艺参数来解决打印构件由于迅速降温导致的翘曲及形变过大的问题。再通过酷鹰五轴增减材一体机（BGAM）的高精五轴CNC加工系统，将预留给打印变形量的余量去除，确保了分段打印构件的精度，完美展现了成都3D打印桥的整体设计效果。
【成都驿马河公园3D打印桥：长22.5米、35天耗12吨材料】1.桥梁造型设计
桥梁造型从有机、自然的概念出发，结合成都整体城市格局规划进行3D打印桥扶手及外肌理的设计，一侧桥梁扶手中间高峰两端平缓，寓意”一山连两翼”；另一侧桥梁扶手两端高峰中间平缓，寓意“两山夹一城” ，桥梁采用参数化设计，在满足功能和空间的同时，使建筑与当地的人文景观完美融合，也体现了成都深刻的文化底蕴。
▲成都桥左侧纹理“一山连两翼“
▲成都桥右侧纹理“两山夹一城”
2.整体工艺优化
采用数字化设计，将分段桥梁的数字化模型通过专用软件进行力学搭载模拟仿真以及拓扑优化仿真，再借助酷鹰的工业级切片软件，结合各种路径及填充算法，生成数控系统可识别的G代码即打印轨迹。

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▲3D打印桥分段处理

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▲有限元结构分析优化

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