什么是建筑3D打印,混凝土3D打印?

  建筑3D打印,也称为混凝土3D打印,是用混凝土材料打印结构的过程。尽管这些打印机使用增材制造原理,但它们面临着不同的挑战,因此3D打印过程在使用的设备、要控制的参数和打印结构的系统方面略有不同。

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  混凝土3D打印阶段

典型的混凝土3D打印过程遵循数据准备、混凝土材料准备和3D打印三个阶段。

数据准备

数据准备阶段涉及机械臂的路径生成。喷嘴连接到机械臂上,它在巨大的导轨的帮助下四处移动。这些也形成了打印区域的边界。带有喷嘴的机械臂以与 FDM3D打印机中的挤出机相同的方式在区域范围内移动。

高级软件可创建要3D打印的模型的各个切片。然后绘制路径并优化手臂的运动以3D打印混凝土结构。

  混凝土材料准备

混凝土材料准备阶段准备用于3D打印机的材料。与其他传统3D打印材料相比,混凝土材料更难加工。准备、混合混凝土3D打印材料并将其装入容器都是材料准备阶段的一部分。然后在打印过程中根据需要将这种新鲜制备的材料泵入喷嘴。在此阶段,主要有四个因素影响打印质量。

可泵送性: 材料通过泵输送系统的容易程度。

可印刷性:使用沉积设备可以轻松和可靠地沉积材料。

可建造性: 沉积的湿材料在负载下对变形的抵抗力。

开放 时间: 其他三个属性在可接受的容差范围内保持一致的时间段。在混凝土3D打印过程中,新拌混凝土的性能,特别是其泵送性和可建造性,会随着时间的推移而恶化,因此平衡它以获得令人满意的结果至关重要。流动性也会随着时间的推移而降低,这会导致材料沉积出现间歇性间隙。然而,这些特性难以控制,并且根据制造商的混凝土混合物、所使用的输送系统和所使用的沉积设备而变化很大。这些元素中的任何一个的轻微变化都会对打印质量产生重大影响。

 混凝土3D打印工艺

有多种建筑3D打印技术,但打印过程通常通过龙门系统或机械臂系统进行。

在龙门系统中,操纵器是一种操纵混凝土材料的装置,无需操作员进行物理接触,安装在顶部以在 XYZ 坐标中定位打印喷嘴。但这也限制了3D打印机的自由度。

在机械臂系统中,由于它消除了机械手的使用,系统为喷嘴提供了额外的自由度,允许更准确的打印工作流程,例如使用切向连续性方法打印。

但是,无论用于建筑3D打印的系统如何,喷嘴行进速度和材料流速之间的协调对于打印丝的结果至关重要。如果需要,可以对多个机械臂进行编程以同时运行以减少整体打印时间。

在3D打印之后,可以应用后处理程序来去除作为支撑结构或任何表面处理要求而创建的任何多余部件。在某些情况下,这也可以自动化。

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