Mighty Buildings希望通过热固性聚合物复合材料3D打印预制房屋来改变现今的建筑行业。目前，两座这样的建筑已经建造完成。

虽然品味发生了变化，材料也有所改进，但今天的大多数住宅仍然采用几十年前的建造方式：木制框架，由干墙和表面装修，现场建造，需要大量的手工劳动。“你可以把一个工人从20世纪的建筑工地扔到今天的装配厂，他们工作的情况几乎是一样的。”Mighty Buildings的联合创始人兼首席可持续发展执行官萨姆•鲁本（Sam Ruben）说，“不同的是，现在使用的是钉子枪而不是锤子，但钉子还是那个钉子。”

要明确的是：钉子仍然在使用。但是，以传统方式建造住宅越来越不可取。从建筑商的角度来看，这一过程漫长、复杂、成本高昂，而且产生的废物必须得到妥善处理。每套新房都受到当地建筑法规和限制、地块的大小和形状以及业主的品味和要求的约束。与此同时，建筑业正面临熟练劳动力短缺，难以找到建造新房所需的工人。

考虑到所有这些，Mighty Buildings 最近从隐身模式中脱颖而出，其使命是改变住宅建筑行业。自 2017 年以来，Mighty Buildings一直在悄悄进行其专有3D打印技术的研发，它的房屋不是木头和钉子，而是由热固性聚合物复合材料制成，可以完成所需的美学。这些单元不是在现场建造，而是在公司位于加利福尼亚州奥克兰的工厂中预制并安装到位。与传统的新建筑相比，制造过程更快、自动化程度更高且成本更低，而且产生的废物更少，从而打造出更节能的住宅。

不带支架的热固性 3D 打印

在过去的几年里，3D 打印建筑新闻不乏，但 Mighty Buildings 采取了与大多数不同的方法，选择预制与现场建筑和聚合物复合材料，而不是混凝土或更传统的建筑材料。该技术也不是假设的。在隐身模式下，这家初创公司与保险商实验室 (UL) 合作，通过这种方式实际建造房屋的监管后勤工作。该公司是第一个获得 UL 3401 认证的公司，UL 3401 是 3D 打印建筑结构的新标准。任何部分或完全 3D 打印的房屋仍需要获得当地法规机构的批准，但 UL 3401 评估提供了确定 3D 打印结构是否符合给定建筑规范所需的数据。

该标准评估的因素包括使用的材料和 3D 打印设备；在 Mighty Buildings 的案例中，这些都是专有的。它的预制房屋由一种名为 Light Stone 的热固性复合材料建造，并配有专门设计用于应用它的大型 3D 打印机。与大多数沉积式打印机中使用的热塑性塑料相比，热固性聚合物在固化后不能重新熔化；当它固化时，它的材料特性从根本上改变。因此，热固性塑料通常比热塑性塑料更坚固、更耐热，但在具有良好层粘附性的情况下打印起来更棘手。 Mighty Buildings 的 Big-G 打印机通过在打印头上控制固化过程的两个紫外线灯来应对这一挑战。

“当材料被挤出时，它会受到紫外线照射，部分固化，使其能够支撑自己的重量。”鲁本说， “这意味着我们可以进行无支撑跨度、自由形式设计和非常有机的形状。但真正酷的是，它不会固化得如此之快，以至于我们无法在各层之间获得完全的凝聚力。它仍然与下一层完全结合，这意味着我们得到了一个完整的整体结构。”

迄今为止，Mighty Building 生产的住宅单元是单层混合体——应用于钢框架的 3D 打印面板——但这将随着下一次材料迭代而改变。该公司目前正在开发一种玻璃纤维增强的热固性聚合物复合材料，它的强度与钢一样强，无需钢框架即可打印多层建筑。材料将获得 UL 认证，适用于室内和室外使用，并且可以采用一系列纹理和涂层，从而限制了每栋建筑所需的材料种类。精加工本身是自动化的，印刷件通过自动化机器人单元进行铣削和涂层。

Ruben说：“我们可以用大约95%的劳动力建造建筑，我们真正把人力集中在对他们来说有意义的5%上，包括装饰、细节工作和电气工作。”。展望未来，“我们希望创造一个全新的建筑工人阶层，在比传统建筑更安全的环境中使用尖端技术。这将更容易，每台设备的工作量更少，但由于吞吐量增加，总体工作量会更大。”

可持续住房、分布式制造

Mighty Buildings 工艺将增材制造为传统制造带来的相同好处应用于房屋建筑——该工艺是数字化的、高度自动化且几乎不产生浪费的过程。装配式房屋的安装对周围环境的影响也较小。Mighty Buildings 只需要在房屋交付到现场完成之前浇筑混凝土地基，而不是在数周的建筑工地上清理一个完整的建筑工地。

Mighty Buildings 表示，其 3D 打印的预制房屋的成本比传统的现场施工成本低 45%，比传统的预制房屋的成本低 20% 到 30%，而且尺寸和质量相当。轻质石材材料和填充绝缘的格子墙设计使建筑的绝缘性是混凝土的四倍，从而减少了建筑生命周期中的能源消耗。

到目前为止，Mighty Buildings 已经在加利福尼亚完成了两座预制建筑作为附属住宅单元 (ADU)，并且在奥克兰的设施中还有大约 15 座正在进行中。目前，它专注于以预设配置提供这些建筑物，并以交钥匙包直接向消费者销售，但这不是最终目标。最终，该公司希望成为建筑商和开发商的供应商，并在全球建立多个小型生产设施。
从加利福尼亚开始——该州严格的建筑规范、材料法规和抗震要求——将简化向其他州和最终其他国家的推广。该公司还致力于开发软件，使其能够接受第三方定制的生产设计，扩大可能的平面图和美学的多样性。