D-Shape
企业品牌
未认领D-Shape 是一种大型3D打印技术和品牌，专注于石材类建筑、建筑制造和可持续海洋基础设施。
最近更新 2026年11月4日
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概览
D-Shape 是一种大型增材制造技术，其核心理念是无需传统模板即可将沙子和矿物粘合剂转化为坚固的石材类结构。该系统采用粘合剂喷射工艺：计算机控制的打印头将粘合溶液选择性地沉积到连续的沙子或其他颗粒材料层上，逐步生成三维物体。周围未粘合的材料在制造过程中充当临时支撑，之后可回收再利用。 该技术由意大利工程师兼企业家 Enrico Dini 发明，他创立了 Monolite UK Ltd。Dini 的第一台 D-Shape 打印机使用环氧树脂作为粘合介质，并于2006年获得专利。环氧树脂带来的问题促使后来开发了基于镁化合物的配方；2008年9月提交了另一项专利。所得材料形成一种矿物状结构，通常与索雷尔水泥相媲美。根据材料配方和应用，该工艺可使用氯化镁或水以及氧化镁和矿物骨料。固化过程通常约需一天。 最初的机器围绕约六米乘六米的铝制框架构建。方形构建平台沿四根梁垂直移动，而包含数百个喷嘴的全宽打印头在沙床上沉积粘合剂。制造流程从 CAD 模型开始，软件将其分割成水平切片。机械铺料器分布每层沙子，打印头根据相应切片施加粘合剂，平台逐层上升，然后添加下一层。早期的后处理需要手动从周围沙子中挖掘打印物体；后来的系统引入了自动除粉，以减少劳动和空气中的粉尘。 D-Shape 的应用已扩展到建筑物体之外。该公司推广大型建筑、定制结构组件、人工鱼礁、海岸保护模块和海洋栖息地。其海洋导向的 Vitareef 部门旨在帮助社区和研究人员在当地生产支持生物多样性的结构。公司表示，其装置已在世界各地的海洋恢复环境中使用，包括与香港机场基础设施相关的工作。这些项目将该技术定位为一种包容自然的建筑形式，旨在支持珊瑚礁恢复、鱼类栖息地、海岸线保护和生态恢复。 该品牌还引起了太空研究组织的关注。与欧洲航天局和其他研究伙伴合作，D-Shape 技术已被考虑用于从月球风化层建造。使用模拟风化层的演示探索了类似的逐层工艺是否最终能生产月球基础设施组件。 D-Shape 的公众形象因 Radiolaria 项目而得到加强，这是一个由建筑师 Andrea Morgante 设计的大型打印雕塑，灵感来自放射虫的矿物骨架。2012年，该公司凭借其 Digital Concrete 提案赢得了纽约市滨水建设竞赛，该提案设想利用三维扫描为恶化的码头和滨水结构生产定制支撑护套。该提案与纽约市预计节省高达29亿美元（而非实际节省）相关，并获得了5万美元奖金。 公司继续开发更高产能和更自动化的打印机型号，包括集成机器人的系统。最近的材料研究强调水泥基和低影响配方，包括可持续骨料和火山灰材料，声称与传统波特兰水泥建筑相比，隐含碳有所减少。D-Shape 仍然是一种专业且发展中的技术，而非大众市场的建筑产品品牌。其当前定位结合了数字建造、建筑实验、海洋修复以及低碳矿物制造研究。
沿革
D-Shape 源于 Enrico Dini 在建筑和施工应用的大型增材制造方面的工作。Dini 创立了 Monolite UK Ltd，开发了一种能够通过选择性施加粘合剂从沙子中形成大型物体的打印机。第一个版本使用环氧树脂（一种工业粘合剂应用中常见的材料），并于2006年获得专利。环氧树脂方法带来了实际问题，促使开发了基于镁的粘合系统。2008年9月为修订后的技术提交了第二项专利。 核心机器在规模和材料上都不同于传统的基于丝材的3D打印机。最初的打印机使用约六米乘六米的铝制框架。其构建平台沿四根结构梁垂直移动，而长打印头在构建区域上移动。头部包含约300个喷嘴，按规则间隔排列，使机器能够在宽阔的水平表面上沉积粘合剂。机械铺料器放置连续的沙子层，而软件将 CAD 模型转换为二维切片。该过程持续到完整形状构建完成。 打印物体周围未粘合的沙子充当临时支撑，使得创建原本需要复杂模板的几何形状成为可能。打印完成后，必须挖掘物体。早期工作流程严重依赖手动铲挖和清洁，而后来的设计引入了自动除粉。粘合剂与氧化镁和相关矿物成分反应，形成硬化、石材状的材料。D-Shape 的公开描述将所得结构与普通波特兰水泥建筑进行了对比，特别强调其几何形状、对钢筋的依赖减少以及施工时间和材料影响的潜在减少。此类性能和成本比较取决于应用，不应视为普遍结果。 一个重要的早期演示是 Radiolaria，一个由 Andrea Morgante 设计的大型建筑雕塑。该作品于2009年打印，其形式源自放射虫复杂的矿物骨架，展示了该系统在建筑尺度上生产复杂、非重复几何形状的能力。D-Shape 后来将其技术应用于纽约市滨水区的 Digital Concrete 概念。该提案参加了2012年纽约市滨水建设竞赛，设想扫描码头的各个部分并围绕它们制造定制支撑护套。它赢得了竞赛，并与预计节省高达29亿美元相关，尽管该数字代表与提案相关的估计，而非记录的实际节省。 公司的活动随后扩展到海洋应用。D-Shape 推广了人工鱼礁、海岸保护组件和旨在吸引海洋生物并协助生态恢复的栖息地结构。其 Vitareef 部门专注于使社区和研究组织能够本地生产海洋栖息地。与香港机场基础设施相关的工作展示了在苛刻沿海条件下使用打印珊瑚礁结构，并帮助支持了公司更广泛的包容自然建筑定位。 D-Shape 还参与了涉及欧洲航天局、麻省理工学院、代尔夫特理工大学、圣安娜高等研究院、奥雅纳、福斯特建筑事务所和其他机构或组织的研发合作。太空相关工作研究了该工艺是否可以使用月球风化层模拟物在地球之外生产基础设施组件。这些活动仍以研究为导向，而非商业月球建设的证据。 在最近的发展中，D-Shape 追求更大容量的机器、机器人技术和更自动化的材料处理。其材料方向包括水泥基混合物、火山灰化合物和其他可持续骨料，旨在减少建筑的环境负担。该公司描述了某些配方可能减少超过60%的碳排放，但结果取决于材料配方、运输、能源使用和项目条件。因此，D-Shape 最好被理解为一个活跃的专业技术品牌，其工作涵盖数字建筑、建筑原型、海洋恢复和地外建筑研究。
- 2022
香港及亚洲设计奖
[1]据报道，该品牌获得了香港环球设计奖和 DFA 亚洲设计奖。
- 2012
Digital Concrete 赢得滨水竞赛
[1]D-Shape 凭借基于扫描的定制结构护套提案赢得了纽约市滨水建设竞赛。
- 2009
打印 Radiolaria 雕塑
[1]D-Shape 制作了一个由 Andrea Morgante 设计、灵感来自放射虫的大型建筑雕塑。
- 2008
镁基粘合剂专利
[1]在环氧树脂遇到困难后，D-Shape 采用了基于镁的粘合方法，并于9月提交了另一项专利。
- 2006
首台 D-Shape 打印机专利
[1]Enrico Dini 为使用环氧树脂作为粘合材料的早期 D-Shape 打印机申请了专利。
产品与定位
D-Shape 将自己定位在大型3D打印、可持续建筑、建筑制造和海洋生态恢复的交汇点。其差异化在于使用沙子和矿物或水泥基粘合剂，无需传统模具、钢筋密集型混凝土方法或大量模板即可制造坚固的石材类结构。
建筑3D打印机
D-Shape 大型打印机
D-Shape 的核心系统是一种大型粘合剂喷射打印机，旨在通过沙子和矿物粘合剂层创建石材类物体。CAD 模型被切片成层，铺料器分布颗粒材料，宽打印头选择性施加粘合溶液。周围未粘合的沙子支撑结构，挖掘后可回收。新的发展方向包括更大容量、集成机器人和自动除粉。
建筑雕塑 · 2009
Radiolaria
Radiolaria 是由建筑师 Andrea Morgante 设计的大型3D打印雕塑。其分支、有机几何形状源自放射虫的矿物骨架，并作为 D-Shape 无需传统模具即可制造复杂建筑形式能力的突出展示。
滨水基础设施概念 · 2012
Digital Concrete
Digital Concrete 是 D-Shape 获奖的提案，用于修复或加固恶化的滨水基础设施。它设想扫描单个码头或沿海组件，并打印适合每个位置的定制支撑护套。该方法旨在减少对标准化、劳动密集型模板的需求。
海洋栖息地系统
Vitareef
Vitareef 是 D-Shape 的海洋导向计划，用于生产人工鱼礁、海岸保护模块和支持生物多样性的栖息地。该部门将本地或分布式制造视为社区和研究人员创建适应特定海洋环境结构的一种方式。
品牌决策
2012
参加纽约市滨水建设竞赛其他背景
纽约市寻求加强恶化的码头和滨水结构的想法。
采取的行动
D-Shape 提交了 Digital Concrete，一种扫描到制造的概念，用于生产定制贴合支撑护套。
后续影响
该提案获得第一名并获得5万美元奖金。其预计节省高达29亿美元是估计值，而非记录的实际节省。
Competition prize. $50,000 (2012)
2008
用镁基粘合剂替代环氧树脂战略背景
最初的打印机使用环氧树脂，但该材料在工艺中造成了实际问题。
采取的行动
D-Shape 转向基于镁的矿物粘合系统，并通过另一项专利保护了修订后的方法。
后续影响
这一变化确立了与后来 D-Shape 工艺相关的矿物、石材类材料系统。
- 开发更高产能的自动化打印机型号其他
背景
D-Shape 寻求超越早期手动操作的大型系统。
采取的行动
公司正在开发具有更高产量、集成机器人和更自动化除粉和材料处理的打印机。
后续影响
该开发旨在提高生产力、安全性和可扩展性，但新型号仍在开发中。
来源3 个来源
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