PELLET-X：重塑建筑3D打印

吴帆和孟浩的创新设计

PELLET-X的出现，通过多面弯曲、镂空图案等装饰，改变了传统钣金部件的笨重感。镂空表面覆盖清晰部件的设计，一方面是颜色装饰，另一方面，用户可以通过如R+等透明部件看到打印机的内部工作。此外，该设备具有广泛的打印材料适应性。以常见的塑料颗粒为打印材料，成本将比线材打印降低75%。PELLET-X的主要打印材料是PETG，也支持打印各种主流材料及其改性产品，如对PLA、PETG、PC、TPU、尼龙等材料的高温耐受、纤维增强、韧性增强等改性。此外，智能3D打印设备可以挤出熔点低于400°C的热塑性材料，可以回收再利用。

在硬件方面，PELLET-X拥有6轴及以上的控制系统，打破了传统3轴控制系统的限制，使打印过程具有更大的自由度和灵活性。并通过将机器人与外部轴和轨道等设备连接，突破了传统的FDM打印模式，实现了复杂形状和大构件的快速打印。该设备还可以打印空心三维结构，并确保空间结构的承载能力。

在软件方面，该设备配备了简单友好的人机交互界面。一般工人只需几小时的培训就可以轻松掌握工业机器人的操作，大大降低了培训成本。此外，机器在打印过程中实现了参数的全自动调整，如实时挤出量、冷却量、进给量和温度。

PELLET-X打印枪于2018年6月开始设计。其第一代于2019年8月完成设计和生产。PELLET-X的第二代于2019年8月完成，并于2020年6月正式交付给客户。

目前，对3D打印解决方案主要有三种需求，大尺寸构件打印和小时生产量，整体成型打印和复杂形状打印。在建筑过程中，传统建筑通常使用临时大块和手工组装等装配方法，容易出现尺寸误差大、接缝紧密等问题。3D打印技术可以一步形成大规模建筑构件，并生产高质量的建筑产品，减少拼接节点和繁琐的装配工作，时间和劳动成本更低。然而，台式3D打印的最大构件尺寸为500mm*500mm*500mm，小时产量为100g/h。因此，迫切需要将3D打印解决方案应用于建筑领域，以满足大尺寸构件和输出的需求。

建筑3D打印机在打印过程中可能会遇到螺杆排放、冷却不足导致塌陷、物料供应不及时、排气不良、卡塞等问题。为了实现建筑3D打印的整体成型，我们连续进行测试，最终设计出稳定可靠的智能3D打印设备，具有强大的整体成型能力，不仅提高了成品率，也降低了项目成本。此外，设计师需要了解传统建筑行业的当前痛点，具有设计和建筑的基础，并充分了解主流打印材料的性质，以使产品能够充分满足行业的需求。

PELLET-X建筑3D打印枪能够配备6轴及以上的工业机器人，实现了大型建筑构件和结构的灵活打印。用户可以直接将建筑模型的3D数据信息导入打印和处理主控平台。凭借友好的人机交互界面，用户可以轻松控制过程，以高精度和效率完成打印任务。

这个设计在2021年赢得了A'机器人、自动化和自动化设计奖的金奖。金A'设计奖：授予那些杰出、出色、引领潮流的创作，体现了设计师的天才和智慧。他们是受人尊敬的产品和明智的想法，推动了艺术、科学、设计和技术的发展，体现了非凡的卓越，并以其令人向往的特性对世界产生了重大影响。