近期纽约市在重新开发布鲁克林区的多米诺糖业炼油厂，新大楼被命名为 One South First。这是对一段历史的保护，而在对历史的保护中，我们也可以眺望未来。 在42层高的塔楼外部混凝土面板中使用的3D打印混凝土模具，就展现了施工人员对未来技术的探索。
合作挑战
利用3D打印模具制作预制混凝土外板的想法源于橡树岭国家实验室 （ORNL)预制/预应力混凝土研究所。 在通过轻质隔热预制板提高建筑物热效率的方法之后，ORNL的研究人员看到了引入3D打印的潜力。 Gate Precast公司高级工程副总裁兼ORNL项目PCI咨询团队成员史蒂夫布罗克同意并使用3D打印模具为客户制造约30个1英尺檐口样品样品。
在完成这项风险相对较低的试验仅仅10天后，ORNL要求Gate Precast扩大规模：利用大面积添加剂制造（BAAM）生产用于铸造One South First的1,594个窗板的模具，宽12英尺4英寸，高19英尺11英寸。 虽然Gate Precast木模板的样板已经制造完成，该公司还是接受了这一挑战。ORNL开发了最初的模具，然后在俄亥俄州阿克伦市引进了添加剂工程解决方案（AES），以帮助生产。
高效经济
据纽约公司的项目建筑师Arno Adkins说，CookFox设计的面板具有不同的轮廓，这些些变化要求制造超过100不同的模具，每个模具都会需要有经验的木匠40到50个小时的工作量，共计需要一群有经验的木匠几个月的时间才能完成。 然而，3D打印和加工模具每个只需要14到16个小时。
每个3D打印模具的总成本，包括材料，编程，数控加工和打磨，为9,000美元。 相比之下，木材和玻璃纤维模具的价格为1,800美元。
然而，“在耐用性方面，3D打印模具的寿命比木材和玻璃纤维长得多，” AES公司总裁Austin Schmidt解释说。 模具中使用的丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）热塑性塑料用碳纤维可以使模具更具弹性。 木材和玻璃纤维模具只能重复使用10次，但每种ABS模具都能保持其完整性，即使使用几百次质量也不会受损。
质量问题
除了提高效率之外，3D打印还提供了更高质量的最终产品。3D混凝土模具比传统木材形式具有更严格的精确度 - 低于0.050英寸。在美学方面，3D打印的表格生产的面板明显比Adkins看到的更清晰， 这对于面板的刻面角度非常重要。 “边缘，过渡都有点尖锐，”他说。 虽然木材能够提供这种设计所需的角度，但3D打印还允许设计师在没有接缝或接缝线的情况下生产更复杂和弯曲的形状。
改善迫在眉睫
Gate Precast，ORNL和AES正在审查该项目，并且已经发现了许多改善技术的可能。 一些模具可以减少约50磅，节省材料和印刷时间。项目也可以使用比20％碳纤维ABS更便宜的材料。随着流程的优化以及价值100万美元到200万美元的大幅面打印机的价格开始下降，参与该项目的人预计预制造商的成本也会下降，从而鼓励更多的人试用这项技术。
虽然One South First的面板仍然是AES在总印刷方面处理的最大项目，但该公司现在已经为三家预制混凝土制造商生产模具，包括位于明尼苏达州大学宿舍楼的翻新和扩建。
技术的局限性
3D打印它并不是每个项目最有效的方法。为了抵消聚合物材料的高成本，3D打印的模具应该重复使用数百次，不适合许多小型项目。简单，长，方形和扁平的形状同样不值得使用3D打印技术。 “x，y，z尺寸越大越好，”施密特说。 “ 因此，虽然3D打印混凝土带来了新的可能性，但它很可能永远不会取代传统的木材或玻璃纤维模具。 “这是制造商使用的另一种工具而已。”阿德金斯说，“但它不是唯一的。”
