BR112021013466A2

BR112021013466A2 - Método para aplicação de um material de construção

Info

Publication number: BR112021013466A2
Application number: BR112021013466-2A
Authority: BR
Inventors: Gary Boon; Didier Lootens; Maxime LIARD; Lolita HAUGUEL
Original assignee: Sika Technology Ag
Priority date: 2019-03-15
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2021-09-21
Also published as: MX2021010530A; EP3938159C0; EP3938159A1; CL2021001899A1; WO2020187633A1; EP3938159B1; CO2021013340A2; EP3708321A1; SG11202107332WA; US20220154478A1

Abstract

método para aplicação de um material de construção. a invenção se refere a um método para aplicar um material de construção curável, em particular em um método aditivo, compreendendo as etapas de: - fornecer pelo menos dois componentes separados do material de construção; - adicionar os pelo menos dois componentes separados em um aparelho de mistura (10), em particular em uma câmara de mistura do aparelho de mistura (10), por meio de um aparelho de alimentação (9); - misturar os pelo menos dois componentes separados no aparelho de mistura (10) para obter um material de construção curável em um estado de pega curado; - fornecer o material de construção de pega por meio de uma linha de transporte (12) para uma cabeça de impressão (3), que é móvel em pelo menos uma direção espacial, usando um aparelho de transporte (30); - aplicar o material de construção de pega por meio da cabeça de impressão móvel (3).

Description

MÉTODO PARA APLICAÇÃO DE UM MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Campo da Técnica

[0001] A invenção se refere a um processo para a aplicação de um material de construção curável, em particular um aglutinante mineral ou uma composição aglutinante mineral. A invenção refere-se ainda a um corpo moldado que pode ser alcançável ou obtido pelo processo de aplicação de um material de construção curável. Estado da Técnica

[0002] A produção de corpos moldados por processos de manufatura generativos está ganhando cada vez mais importância em todos os campos da tecnologia. O termo "processo de fabricação generativa" ou "fabricação generativa" refere-se a processos nos quais um objeto tridimensional ou um corpo moldado é produzido por deposição tridimensional direcionada, aplicação e/ou solidificação de material.

[0003] A deposição, aplicação e/ou solidificação do material é, nomeadamente, efetuada com o auxílio de um modelo de dados do objeto a produzir e, em particular, em camadas. No processo de manufatura generativo, cada objeto é normalmente produzido a partir de uma ou mais camadas. Para fabricar um objeto, é usual empregar um material sem forma (por exemplo, líquidos, pós, grânulos, etc.) e/ou um material neutro de forma (por exemplo, fitas, fios) que é, em particular, sujeito a produtos químicos e/ou processos físicos (por exemplo, fusão, polimerização, sinterização, cura). Os processos de fabricação generativos também são referidos como, inter alia, "processos de fabricação aditiva", "fabricação aditiva" ou "impressão 3D".

[0004] No setor da construção, há já algum tempo que há tentativas de produzir componentes de construção geometricamente exigentes, como elementos de concreto, por processos generativos.

[0005] Até certo ponto, isso é possível por meio de aparelhos apropriados. Assim, por exemplo, WO 2013/064826 A1 divulga um processo e um aparelho para aplicação de materiais à base de cimento. Neste documento, o material à base de cimento líquido é aplicado por meio de um braço de robô móvel em um local pretendido. Uma desvantagem de tais sistemas é que o material de construção muitas vezes não é suficientemente constante no que diz respeito a várias propriedades, em particular no que diz respeito à mistura de componentes. Como resultado, podem ocorrer irregularidades em uma estrutura produzida com o material de construção.

[0006] Em geral, as propriedades físicas e químicas das composições de aglutinantes minerais aumentam muito a dificuldade de produção generativa de objetos ou corpos moldados a partir de tais composições de aglutinantes. Como foi constatado, isso é, em particular, atribuível ao fato de que as propriedades das composições de aglutinante mineral no estado processável, tanto durante o processo de cura quanto no estado curado, são fortemente influenciadas pelas condições ambientais e o aparelho no produção e aplicação.

[0007] Além disso, a composição do material de construção curado deve atender a outros requisitos, dependendo dos objetos a serem produzidos. Por exemplo, pode ser necessário controlar as propriedades de fluxo, a cinética e o comportamento de retração durante o processo de pega e cura ou a resistência e qualidade da superfície após a cura, a fim de produzir um objeto com as propriedades desejadas.

[0008] Os processos conhecidos até agora para a produção generativa de objetos a partir de materiais de construção curáveis não são completamente convincentes ou requerem aparelhos complexos e complicados.

[0009] Por essa razão, continua a haver necessidade de soluções novas e melhoradas que, de preferência, superem as desvantagens acima mencionadas. Breve descrição da invenção

[0010] A presente invenção, portanto, aborda o problema de fornecer processos melhorados para a produção generativa de corpos moldados. Os processos devem, em particular, permitir a produção eficiente, confiável e muito flexível de corpos moldados a partir de materiais de construção curáveis, em particular composições de aglutinante minerais. Isso deve, se possível, ser combinado com um gasto muito baixo em termos de equipamento e ser o mais barato possível.

[0011] Foi surpreendentemente descoberto que o problema abordado pela invenção pode ser resolvido por um processo para aplicação de um material de construção curável, conforme a reivindicação 1.

[0012] Como foi descoberto, os objetos podem ser produzidos a partir de materiais de construção curáveis, por exemplo a partir de composições de ligantes minerais, de uma forma eficiente, confiável e flexível com um gasto relativamente pequeno em termos de aparelho por meio de tal processo. Devido ao aparelho limitado necessário, os custos dos sistemas de acordo com a invenção podem ser mantidos relativamente baixos.

[0013] Além disso, foi surpreendentemente descoberto que os objetos que têm uma boa qualidade em termos de resistência e natureza da superfície podem ser produzidos pelo processo da invenção. Os processos também são universalmente utilizáveis, fornecem resultados facilmente reproduzíveis e podem, se necessário, ser usados para a aplicação de uma ampla variedade de materiais de construção curáveis, por exemplo, argamassa ou composições de concreto.

[0014] Isso pode ser atribuído ao fato de que dois componentes separados do material de construção podem ser introduzidos por meio de um dispositivo de alimentação em um aparelho de mistura. A composição do material de construção curável pode, portanto, ser adaptada a qualquer momento e de forma flexível antes e/ou durante a aplicação.

[0015] Além disso, quando unidades de controle configuradas apropriadamente e/ou unidades de medição opcionais são usadas, o processo da invenção pode ser expandido de forma relativamente simples para uma variedade de usos.

[0016] Outros aspectos da invenção são assunto de reivindicações independentes posteriores. As modalidades particularmente preferenciais da invenção são o objeto das reivindicações dependentes. Formas de realizar a invenção

[0017] Em um primeiro aspecto, a invenção fornece um processo para a aplicação de um material de construção curável, em particular em um processo generativo, compreendendo as etapas de: - fornecimento de pelo menos dois componentes separados do material de construção; - introdução de pelo menos dois componentes separados em um aparelho de mistura, em particular em uma câmara de mistura do aparelho de mistura, com um dispositivo de alimentação; - mistura de pelo menos dois componentes separados no aparelho de mistura para dar o material de construção curável no estado de pega; - alimentação do material de construção de pega através de um conduíte de transporte usando um dispositivo de transporte para uma cabeça de impressão que é móvel em pelo menos uma direção no espaço; - aplicação do material de construção de pega por meio da cabeça de impressão móvel.

[0018] Para os presentes fins, um "material de construção" é um material que compreende ou consiste em pelo menos dois componentes separados. O material de construção serve, em particular, para a ereção de objetos tridimensionais que podem ser, por exemplo, componentes de obras de construção e/ou edifícios.

[0019] Um "material de construção curável" é um material de construção que é tipicamente fluido ou liquidificável e após a preparação, por exemplo, por adição de água de mistura e/ou por mistura de componentes, pode curar como sólido.

[0020] Um "material de construção de pega" é, portanto, um material de construção curável no estado de pega ou cura, em que o processo de pega foi iniciado, por exemplo, pela adição de água de mistura e/ou um endurecedor.

[0021] O material de construção curável é, por exemplo, resinas de reação, um aglutinante mineral, composições de aglutinante mineral ou misturas destes.

[0022] As resinas de reação são, em particular, resinas sintéticas líquidas ou liquidificáveis que curam por polimerização ou poliadição para dar termofixos. Por exemplo, é possível usar resinas de poliéster insaturado, resinas de éster vinílico, resinas acrílicas, resinas epóxi, resinas de poliuretano e/ou resinas de silicone.

[0023] A expressão "aglutinante mineral" refere-se, em particular, a um aglutinante que reage na presença de água em uma reação de hidratação para dar hidratos sólidos ou fases de hidrato. Pode ser, por exemplo, um aglutinante hidráulico (por exemplo, cimento ou cal hidráulica), um aglutinante hidráulico latente (por exemplo, escória), um aglutinante pozolânico (por exemplo, cinzas volantes) ou um aglutinante não hidráulico (por exemplo, gesso ou cal branco).

[0024] Uma "composição de aglutinante mineral" é, portanto, uma composição contendo pelo menos um aglutinante mineral. Esse no caso presente contém, em particular, o aglutinante, agregados e opcionalmente um ou mais aditivos ou misturas. Os agregados presentes podem ser, por exemplo, frações de partículas de rocha, cascalho, areia (na forma natural e/ou processada (por exemplo, triturada)) e/ou cargas.

[0025] A mistura de pelo menos dois componentes separados é realizada de preferência em um processo contínuo, em particular durante a aplicação do material de construção.

[0026] Especialmente, o material de construção curável no estado de pega é fornecido continuamente a partir de pelo menos dois componentes separados e é transportado através da conduta de transporte para a cabeça de impressão e é aplicado por meio desta.

[0027] Na aplicação, é dada preferência a uma pluralidade de camadas sobrepostas do material de construção sendo aplicadas umas sobre as outras de modo a formar o objeto a ser produzido.

[0028] Um tempo médio de residência dos componentes do material de construção curável durante a mistura no aparelho de mistura, em particular em um misturador dinâmico, é preferencialmente inferior a 10 s, mais preferencialmente inferior a 7 s, particularmente preferencialmente inferior a 4 s. O tempo médio de residência dos componentes do material de construção curável no aparelho de mistura é, para os presentes fins, o período de tempo durante o qual uma partícula do material de construção curável permanece em média no aparelho de mistura, da entrada à saída.

[0029] A mistura de pelo menos dois componentes separados para dar o material de construção curável no estado de pega é preferencialmente realizada em um misturador dinâmico. Consequentemente, o aparelho de mistura compreende preferencialmente um misturador dinâmico, ou o aparelho de mistura consiste em um misturador dinâmico.

[0030] No presente documento, um "misturador dinâmico" é um aparelho de mistura que compreende elementos móveis e é adequado para misturar constituintes sólidos e/ou líquidos pelo movimento dos elementos móveis. Uma mistura particularmente eficaz dos componentes pode ser alcançada por meio de um misturador dinâmico e é possível introduzir energia no material de construção curável durante a operação de mistura. Isso é particularmente vantajoso quando o material de construção curável compreender uma composição de aglutinante mineral.

[0031] No entanto, em princípio também é possível usar um misturador estático. Um misturador estático é um misturador no qual a mistura é efetuada apenas pelo movimento do fluxo dos fluidos que se movem através do misturador, sem a presença de elementos móveis. Um misturador estático normalmente tem elementos que influenciam o fluxo em uma câmara de mistura tubular. Os elementos que influenciam o fluxo podem desviar, dividir e/ou combinar o fluxo de material, como resultado do qual a mistura é alcançada.

[0032] A cabeça de impressão encontra-se vantajosamente separada no espaço e/ou afastada do aparelho de mistura, em particular de um misturador dinâmico. Esse é particularmente o caso de todos os misturadores dinâmicos do sistema.

[0033] O aparelho de mistura, em particular um misturador dinâmico, é de preferência disposto de maneira que durante o funcionamento uma posição da cabeça de impressão em relação ao aparelho de mistura, em particular um misturador dinâmico, é alterada com o movimento da cabeça de impressão. Esse é o caso particular de todos os misturadores dinâmicos.

[0034] O aparelho de mistura, em particular um misturador dinâmico do aparelho de mistura, é de preferência disposto de forma estacionária. Como resultado, não precisa ser movido junto com a cabeça de impressão móvel durante a operação. É dada preferência a todos os misturadores dinâmicos dispostos de maneira estacionária.

[0035] O aparelho de mistura no qual o material de construção de cura é produzido compreende, de preferência, um misturador dinâmico que está disposto a montante da cabeça de impressão, de preferência, sem nenhum misturador dinâmico colocado na cabeça de impressão móvel.

[0036] Como resultado, o aparelho de mistura, em particular um misturador dinâmico, também não é movido durante o movimento da cabeça de impressão. Isso, por sua vez, tem a vantagem de que a mecânica de movimento da cabeça de impressão pode ser simplificada, o que reduz a complicação do aparelho e os custos.

[0037] No entanto, em princípio também é possível instalar o aparelho de mistura pelo menos parcialmente na região da cabeça de impressão móvel.

[0038] É dada preferência a um processo no qual o material de construção curável no estado de pega não passa mais por qualquer outro misturador, em particular não um outro misturador dinâmico, após a mistura de pelo menos dois componentes separados, em particular em um misturador dinâmico, é completo.

[0039] Em uma outra modalidade ilustrativa, o material de construção curável no estado de pega é transportado por um misturador estático antes de sair da cabeça de impressão.

[0040] Em uma modalidade particular, o aparelho de mistura compreende um misturador dinâmico e um misturador estático, estando o misturador estático preferencialmente presente na conduta de transporte e/ou na cabeça de impressão. O misturador dinâmico está, de preferência, disposto a uma distância do misturador estático na direção do fluxo. Em particular, o misturador dinâmico é disposto a montante do misturador estático.

[0041] Dessa forma, o material de construção curável pode ser misturado novamente no misturador estático após a mistura inicial no misturador dinâmico. Se o misturador estático estiver disposto diretamente antes da cabeça de mistura ou na própria cabeça de mistura, isso pode ser efetuado imediatamente antes da saída do material de construção de pega da cabeça de impressão, o que pode melhorar a homogeneidade do material de construção que sai da cabeça de impressão.

[0042] Além disso, um misturador estático na região da cabeça de impressão tem a vantagem de poder ser integrado na conduta de transporte e/ou na cabeça de impressão, pelo que a região da cabeça de impressão pode ser mantida compacta. Além disso, os misturadores estáticos são normalmente relativamente leves em comparação com os misturadores dinâmicos, de modo que a mecânica de movimentação da cabeça de impressão deve ser menos robusta, o que reduz a complicação do aparelho e os custos.

[0043] Em uma modalidade particular do processo, o material de construção de pega é influenciado e/ou alterado em relação às suas propriedades químicas e/ou físicas. Isso é efetuado em particular no conduíte de transporte e/ou na cabeça de impressão, especialmente na cabeça de impressão.

[0044] As propriedades de fluxo e/ou comportamento de solidificação do material de construção de cura são preferencialmente controlados e/ou alterados.

[0045] Por exemplo, uma mistura para influenciar as propriedades químicas e/ou físicas do material de construção curável é adicionada ao material de construção de pega. A mistura é preferencialmente selecionada de entre um retardador, um auxiliar reológico e/ou um plastificante. É, de preferência, um retardador, um auxiliar reológico ou um plastificante para composições de aglutinante minerais.

[0046] Os retardadores são, por exemplo, selecionados da lista que consiste em ácidos hidroxicarboxílicos, sacarose e/ou fosfatos. Esse é particularmente o caso quando o material de construção curável for um aglutinante mineral ou uma composição de aglutinante mineral.

[0047] Plastificantes possíveis são, por exemplo, lignossulfonatos, condensados de naftaleno-formaldeído sulfonados, condensados de melamina- formaldeído sulfonados, copolímeros de vinil sulfonados, polialquilenoglicóis com grupos fosfonato, polialquilenoglicóis com grupos fosfato, policarboxilatos, policarboxilato de policarboxilato de éteres e policarboxilato de éteres laterais, grupos aniônicos na estrutura do polímero, sendo os grupos aniônicos selecionados, em particular, de entre grupos carboxilato, grupos sulfonato, grupos fosfonato ou grupos fosfato, ou misturas dos referidos plastificantes.

[0048] O plastificante está preferencialmente presente em uma proporção de 0,05 a 5% em peso, de preferência de 0,08 a 4% em peso, em particular de 0,1 a 3% em peso, calculado como matéria seca e com base no peso total da composição de aglutinante seco.

[0049] Para os fins do presente documento, um "auxiliar reológico" é uma substância que pode alterar as propriedades reológicas do material de construção de pega, em particular de uma composição de aglutinante mineral contendo água; em particular, aumenta a viscosidade, o limite de elasticidade e/ou a tixotropia.

[0050] Por exemplo, o auxiliar reológico é selecionado a partir do grupo que consiste em amidos modificados, celuloses modificadas, polissacarídeos microbianos e espessantes minerais. O amido modificado é, de preferência, um éter de amido, em particular hidroxipropilamido, carboximetilamido ou carboximetil hidroxipropilamido. A celulose modificada é, de preferência, metilcelulose, etilcelulose, hidroximetilcelulose, hidroxietilcelulose ou metil hidroxietilcelulose.

[0051] O auxiliar reológico é preferencialmente adicionado na proporção de

0,01 a 2% em peso, com base no peso total da composição de aglutinante mineral seca.

[0052] O comportamento de escoamento, pega ou cura de materiais de construção curáveis na forma de composições de aglutinante mineral pode ser curado de maneira particularmente fácil por meio dos representantes de aditivos acima mencionados. O auxiliar reológico é particularmente adequado para garantir a estabilidade dimensional da composição de aglutinante contendo água e dar a uma camada aplicada resistência suficiente para suportar uma ou mais das camadas adicionais sem alterar significativamente a forma. A utilização de retardadores pode ser vantajosa, uma vez que o tempo de processamento da composição de aglutinante contendo água é assim aumentado.

[0053] Em particular, a mistura é adicionada ao material de construção curável no estado de cura, por exemplo, por meio de um bico de entrada presente na conduta de transporte e/ou na região da cabeça de impressão. A introdução da mistura, portanto, ocorre preferencialmente após a mistura dos pelo menos dois componentes e após o material de construção curável no estado de pega ter sido obtido.

[0054] Em uma modalidade vantajosa, o bico de entrada está localizado a montante de qualquer misturador estático presente e/ou na região de uma abertura de saída da cabeça de impressão. Dessa forma, o aditivo pode ser introduzido de forma eficaz no material de construção de pega e misturado com o este.

[0055] No entanto, uma mistura também pode ser introduzida como constituinte de um componente e/ou como componente separado durante a mistura dos pelo menos dois componentes.

[0056] Além disso, pode ser vantajoso que o material de construção de cura obtido seja arejado ou desarejado, em particular por introdução de ar, por tratamento a vácuo e/ou por meio de vibração, antes de sair da cabeça de impressão para o conduíte de transporte e/ou na cabeça de impressão.

[0057] Isso permite que as propriedades de fluxo do material de construção de pega sejam controladas e/ou alteradas durante a aplicação. Isso pode, por exemplo, ser útil para manter as propriedades do fluxo constantes sob mudanças nas condições ambientais e/ou adaptar as propriedades do fluxo para a respectiva seção do objeto a ser produzido.

[0058] Em uma modalidade preferida, uma temperatura do material de construção de pega é alterada antes de sair da cabeça de impressão, em particular por meio de um elemento de aquecimento e/ou um elemento de refrigeração.

[0059] Essas medidas permitem que a temperatura do material de construção de pega seja controlada e/ou alterada durante a aplicação. Isso pode, por exemplo, ser útil para controlar e/ou modificar os processos de solidificação e/ou cura. Por exemplo, a temperatura do material de construção de cura pode ser adaptada no caso de mudanças nas condições ambientais. Da mesma forma, os processos de pega ou cura para várias seções do objeto a ser produzido podem ser alterados por meio de adaptação da temperatura.

[0060] Em uma modalidade particularmente preferida, uma propriedade química e/ou física do material de construção de pega é medida no aparelho de mistura, na conduta de transporte, na cabeça de impressão e/ou após a descarga da cabeça de impressão. É dada preferência à medição de temperatura, pressão, teor de umidade, condutividade elétrica, distribuição de velocidade e/ou viscosidade do material de construção em cura.

[0061] A determinação de uma propriedade química e/ou física do material de construção de pega permite que esta seja avaliada em relação ao seu estado específico. Isso torna possível, por exemplo, a proporção dos componentes, a velocidade na qual o material de construção de pega é transportado e/ou a taxa de adição de uma mistura a ser adaptada em função da propriedade química e/ou física, se necessário. No geral, uma qualidade mais constante do material de construção de cura pode ser alcançada desse modo e/ou o material de construção de pega pode ser adaptado ou alterado de uma maneira direcionada para seções específicas do objeto a ser produzido.

[0062] O processo é vantajosamente realizado com uma propriedade química e/ou física medida do material de construção de pega tendo um valor pretendido definido, com, em particular, diferentes valores pretendidos podendo ser definidos ou tendo sido definidos para várias seções do objeto para ser produzido.

[0063] A determinação da propriedade química e/ou física é realizada de forma particularmente preferida durante a aplicação do material de construção, em particular em tempo real.

[0064] Uma frequência de medição para determinar a propriedade química e/ou física é preferencialmente > 0,01 Hz, preferencialmente > 0,1 Hz, particularmente preferencialmente > 1 Hz, muito particularmente preferencialmente > 10 Hz. As propriedades químicas e/ou físicas do material de construção de pega podem ser determinadas em intervalos regulares ou continuamente dessa forma.

[0065] Para a determinação das propriedades químicas e/ou físicas, é possível utilizar uma unidade de medição que se encontra preferencialmente disposta no aparelho misturador, na conduta de transporte da cabeça de impressão e/ou em uma zona externa.

[0066] O aparelho de medição compreende particularmente preferencialmente um aparelho de medição de temperatura, um aparelho de medição de pressão, um aparelho de medição de umidade, um aparelho de medição para determinar a condutividade elétrica, um penetrômetro, um transdutor ultrassônico e/ou um reômetro. Aparelhos de medição apropriados são conhecidos per se por um especialista na técnica.

[0067] Essencialmente, todas as propriedades relevantes do material de construção de pega podem ser determinadas.

[0068] Além disso, pode ser vantajoso que uma abertura de passagem na saída da cabeça de impressão seja alterada durante a aplicação. Isso é feito, por exemplo, em função da estrutura do objeto a ser produzido. A taxa de transferência durante a aplicação do material de construção de pega pode ser adaptada de uma maneira direcionada dessa forma.

[0069] Em particular, a alteração da abertura de saída na saída da cabeça de impressão é efetuada abrindo e/ou fechando uma válvula, em particular uma válvula que pode ser aberta e fechada pneumaticamente e/ou eletroquimicamente.

[0070] Em particular, o processo é realizado usando uma unidade de controle. A unidade de controle é, em particular, projetada, de modo que as etapas do processo acima descritas possam ser controladas e/ou reguladas. Para este efeito, a unidade de controlo pode ser concebida de forma a que pelo menos parte dos aparelhos e unidades presentes no sistema possam ser controlados e/ou regulados.

[0071] O termo "regular" ou "regulado" refere-se, em particular, ao estabelecimento de um valor pretendido predeterminado e à sua manutenção por um período de tempo definido.

[0072] A unidade de controle tem, em particular, um processador, um armazenamento de dados, uma interface para receber dados de quaisquer aparelhos de medição presentes e/ou uma interface para controlar os aparelhos do sistema. Os aparelhos e unidades presentes no sistema são, preferencialmente, conectados por meio de linhas de dados, linhas de controle e/ou sistemas de comunicação sem fio à unidade de controle.

[0073] Os dispositivos controláveis são, se presentes, a cabeça de impressão móvel, a abertura de saída controlável, o aparelho de mistura, o dispositivo de transporte, o bico de entrada e/ou o dispositivo de alimentação, em particular.

[0074] Um modelo de dados que representa pelo menos parte do objeto a ser produzido ou todo o objeto a ser produzido é preferencialmente armazenado na unidade de controle antes e/ou durante a aplicação e os parâmetros e/ou valores pretendidos a serem aderidos durante a aplicação são definidos para baixo com referência ao modelo de dados.

[0075] Neste documento, diferentes parâmetros e/ou valores pretendidos são preferencialmente definidos para várias seções do objeto a ser produzido. Os parâmetros ou valores pretendidos são, por exemplo, a taxa na qual o dispositivo de transporte transporta, o tamanho da abertura do bico de saída, a razão de mistura dos pelo menos dois componentes, a taxa de adição da mistura através do bico de entrada, a pressão do material de construção de pega, a viscosidade do material de construção de pega, a temperatura do material de construção de pega e/ou a temperatura ambiente da região em que o objeto a ser produzido é produzido.

[0076] Além disso, pode ser vantajoso que uma ou mais propriedades dos pelo menos dois componentes do material de construção curável, por exemplo, a composição química, um ponto de escoamento previamente determinado e/ou uma viscosidade previamente determinada, sejam levados em consideração na definição do parâmetros ou valores pretendidos.

[0077] Em uma modalidade preferida, o tamanho da abertura de passagem da saída controlável é controlado em função do tamanho e/ou estrutura do objeto a ser produzido, em particular por meio da unidade de controle. Dessa forma, a estrutura a ser produzida pode ser produzida de forma mais precisa e controlada.

[0078] Em uma outra modalidade preferida, a potência de transporte do dispositivo de transporte é controlada e/ou regulada, em particular por meio da unidade de controle, em função de uma propriedade química e/ou física medida do material de construção em cura, em particular como uma função da pressão do material de construção de cura no conduíte de transporte e/ou na cabeça de impressão.

[0079] Uma pressão essencialmente constante é preferencialmente mantida na conduta de transporte e/ou na cabeça de impressão, particularmente de modo que um fluxo definido de material de pega saia da cabeça de impressão no caso de uma dada abertura de saída. A precisão na produção do objeto a ser produzido pode ser melhorada desse modo.

[0080] O controle e/ou regulação é vantajosamente realizado de modo que a propriedade química e/ou física medida, em particular a pressão e/ou a viscosidade, do material de construção de pega tenha um valor pretendido definido, com, em particular, valores pretendidos diferentes podendo ser definido ou definido para várias seções do objeto a ser produzido.

[0081] Também pode ser vantajoso regular a potência de transporte do dispositivo de transporte em relação a um nível de enchimento dos componentes em um ou mais recipientes nos quais os componentes são armazenados. Isso torna possível evitar que o sistema funcione vazio e que seja introduzido ar.

[0082] Em particular, uma taxa de adição de pelo menos um componente do material de construção, em particular uma mistura, é regulada e/ou controlada em função da propriedade química e/ou física do material de construção de pega e/ou em função de o tamanho e/ou estrutura do objeto a ser produzido. Isso é feito, em particular, através da unidade de controle e/ou em tempo real.

[0083] A composição e a natureza do material de construção de pega podem ser mantidas constantes e/ou adaptadas de uma maneira direcionada desta forma. O controle e/ou regulação é vantajosamente realizado de modo que a propriedade química e/ou física medida do material de construção de cura tenha um valor pretendido definido, com, em particular, diferentes valores pretendidos podendo ser definidos ou sendo definidos para várias seções do objeto a ser produzido.

[0084] Em uma outra modalidade preferida, um fluxo de volume do material de construção em cura que sai da cabeça de impressão é controlado e/ou regulado em função do tamanho e/ou estrutura de um objeto a ser produzido usando o material de construção de cura.

[0085] A potência de transporte do dispositivo de transporte é, em particular, controlado e/ou regulado em função de uma propriedade química e/ou física medida do material de construção em cura e/ou em função do tamanho e/ou estrutura de um objeto a ser produzido usando o material de construção de pega. O controle e/ou regulação é vantajosamente realizado de modo que a propriedade química e/ou física medida do material de construção em cura tenha um valor pretendido definido, com, em particular, diferentes valores pretendidos podendo ser definidos ou sendo definidos para várias seções do objeto a ser produzido.

[0086] Além disso, é dada preferência à taxa de adição de uma mistura, em particular um auxiliar reológico e/ou um retardador, através do bico de entrada sendo controlado e/ou regulado em função de uma propriedade química e/ou física do material de construção de cura, por exemplo, a viscosidade e/ou em função do tamanho e/ou estrutura de um objeto a ser produzido usando o material de construção de pega. O controle e/ou regulação da taxa de adição da mistura é vantajosamente realizado de modo que a propriedade química e/ou física medida do material de construção em cura tenha um valor pretendido definido, com, em particular, diferentes valores pretendidos podendo ser definido ou sendo definido para várias seções do objeto a ser produzido.

[0087] É igualmente vantajoso que a aplicação do material de construção de pega seja controlada e/ou regulada em relação à temperatura ambiente de uma região na qual o objeto a ser feito é produzido. Por exemplo, a taxa de adição de uma mistura pode ser controlada e/ou regulada por meio do bico de entrada, a potência de transporte do dispositivo de transporte e/ou a taxa de adição de pelo menos um componente do material de construção em função do temperatura ambiente de uma região em que o objeto a ser feito é produzido.

[0088] Além disso, é dada preferência à taxa de transporte e ao movimento da cabeça de impressão em correspondência um com o outro. Isto é, em particular, feito de tal maneira que uma quantidade constante de material de construção de cura sai da cabeça de impressão por unidade de deslocamento percorrida pela cabeça de impressão.

[0089] Em uma modalidade particularmente preferida, um plastificante é misturado ao material de construção de pega no aparelho de mistura, em particular em um misturador dinâmico, durante a aplicação e um auxiliar reológico e/ou um retardador é opcionalmente adicionado ao material de construção de pega através do bico de entrada. Na direção do fluxo, o plastificante é adicionado primeiro e o auxiliar reológico e/ou o retardador são adicionados posteriormente. A quantidade e/ou taxa de adição do plastificante, do auxiliar reológico e/ou do retardador é, em particular, estabelecida como uma função de uma propriedade química e/ou física medida do material de construção de cura e/ou como um função do tamanho e/ou estrutura do objeto a ser produzido. Em particular, isso é feito conforme descrito acima.

[0090] O dispositivo de alimentação é vantajosamente configurado de modo que um componente sólido do material de construção pode ser introduzido no aparelho de mistura por meio de uma primeira entrada e um componente líquido pode ser introduzido por meio de uma segunda entrada. Por exemplo, um componente sólido de uma composição de aglutinante mineral, que compreende, por exemplo, um aglutinante mineral e agregados na forma sólida, pode ser introduzido através da primeira entrada no aparelho de mistura, enquanto um componente líquido, por exemplo, água, pode ser introduzido separadamente do primeiro componente através da segunda entrada. Dessa forma, a proporção de mistura dos dois componentes pode ser adaptada a qualquer momento.

[0091] Em uma outra modalidade vantajosa, o dispositivo de alimentação é configurado de modo que pelo menos três componentes separados do material de construção possam ser introduzidos no aparelho de mistura por meio de pelo menos três entradas separadas no aparelho de mistura. Isso permite que a composição do material de construção curável seja controlada ainda melhor. Por exemplo, um componente sólido de uma composição de aglutinante mineral compreendendo, por exemplo, um aglutinante mineral e agregados na forma sólida pode ser introduzido através da primeira entrada no aparelho de mistura. Um segundo componente, que por exemplo compreende fibras, pode então ser introduzido separadamente através da segunda entrada no aparelho de mistura, enquanto o terceiro componente, por exemplo, água, pode ser introduzido separadamente dos outros dois componentes através da terceira entrada no aparelho de mistura. A proporção de mistura de todos os três componentes, por exemplo, aglutinante com agregados, fibras e água, pode ser adaptada a qualquer momento.

[0092] Em princípio, quatro, cinco ou até mais entradas separadas também podem estar presentes. Dessa forma, o material de construção curável pode ser modificado de praticamente qualquer maneira no que diz respeito à sua composição durante a aplicação.

[0093] Se o sistema compreender um bico de entrada, o dispositivo de alimentação tem vantajosamente uma outra entrada que, por exemplo, corresponde a um reservatório de mistura e também tem uma outra saída que está conectada ao bico de entrada.

[0094] Para os fins do presente documento, "fibras" são materiais cuja proporção de comprimento para diâmetro ou comprimento para diâmetro equivalente é de pelo menos 10:1. Essa proporção também é conhecida como fator de forma.

[0095] Para os fins do presente documento, o "diâmetro equivalente de uma fibra" é o diâmetro de um círculo que tem a mesma área que a área da seção transversal de uma fibra que não tem uma seção transversal redonda.

[0096] O dispositivo de alimentação possui, em particular, pelo menos um ou mais dispositivos de medição. O pelo menos um dispositivo de medição é configurado de modo que um ou mais dos componentes do material de construção curável podem ser medidos de uma maneira controlada e/ou a uma taxa de adição definida no aparelho de mistura.

[0097] É particularmente vantajoso para cada entrada do aparelho de mistura ter um dispositivo de medição separado e controlável individualmente.

[0098] Se o sistema compreender um bico de entrada, o dispositivo de alimentação tem vantajosamente um outro dispositivo de dosagem que é configurado de modo que uma mistura pode ser introduzida de uma maneira controlada e/ou a uma taxa de adição definida no bico de entrada.

[0099] Por exemplo, o dispositivo de medição é um dispositivo de medição gravimétrico. No presente caso, verificou-se que tais dispositivos de medição são facilmente manuseáveis, mas, no entanto, precisos.

[0100] O fornecimento de um dispositivo de medição gravimétrico oferece a vantagem de um componente, em particular um componente sólido, poder ser introduzido em quantidades precisas no sistema. A qualidade do material de construção pode ser mantida constante dessa forma.

[0101] Em um desenvolvimento adicional ilustrativo, o dispositivo de dosagem compreende um funil e uma instalação de transporte. A instalação de transporte pode, em particular, ser configurada como parafuso de transporte ou correia transportadora.

[0102] A disponibilização de um funil e de um meio de transporte tem a vantagem de permitir a utilização de grandes unidades de um componente do material de construção, por exemplo grandes contentores ou sacos (conhecidos na linguagem técnica como "Big Bag"). Por exemplo, essas unidades grandes podem ser penduradas em um recipiente e o conteúdo pode ser fornecido por meio de um funil a uma instalação de transporte. O funil tem a vantagem de poder ser utilizado como depósito e, assim, preencher um período de tempo durante o qual os recipientes do primeiro constituinte do primeiro componente do material de construção são trocados. A facilidade de transporte permite, por exemplo, um primeiro componente a ser fornecido ao dispositivo de medição.

[0103] Em uma modalidade vantajosa, o dispositivo de transporte está presente no aparelho misturador, na conduta de transporte e/ou na cabeça de impressão ou o dispositivo de transporte é um constituinte destes elementos. Isso permite uma construção compacta. No entanto, arranjos do dispositivo de transporte também são possíveis.

[0104] Em particular, um elemento de transporte está presente na região da cabeça de impressão e/ou está integrado nesta e é, em particular, movido juntamente com o movimento da cabeça de impressão. A potência de transporte pode ser mantida constante de forma particularmente eficaz dessa forma.

[0105] É dada preferência muito particular a dois dispositivos de transporte separados estando presentes, com um primeiro dispositivo de transporte sendo de preferência integrado no aparelho de mistura enquanto o segundo dispositivo de transporte é integrado na cabeça de mistura. Isso resulta em transporte particularmente uniforme do material de construção de cura.

[0106] Como dispositivo de transporte, utiliza-se em particular uma bomba, por exemplo um parafuso de transporte.

[0107] Em uma modalidade ilustrativa, o aparelho de mistura compreende um eixo de agitador que é equipado em uma primeira seção com elementos de agitação e no qual um elemento de transporte é disposto em uma segunda seção.

[0108] Verificou-se que, em primeiro lugar, os componentes do material de construção curável podem ser misturados dessa forma no aparelho de mistura e, ao mesmo tempo, podem ser transportados de forma mista para fora do aparelho de mistura.

[0109] Em um desenvolvimento adicional vantajoso, os elementos de agitação são configurados como pinos. Em uma outra modalidade vantajosa, os elementos de agitação têm uma rosca externa de modo que os elementos de agitação podem ser aparafusados em depressões com roscas internas no eixo do agitador.

[0110] Em um desenvolvimento adicional ilustrativo, o elemento de transporte é configurado como parafuso de transporte.

[0111] Em um desenvolvimento adicional ilustrativo, a primeira seção do eixo do agitador é disposta em uma primeira região de um tambor do misturador no qual o tambor tem pelo menos duas entradas. Além disso, a segunda seção do eixo do agitador está disposta em uma segunda região do tambor na qual o tambor tem uma saída.

[0112] Em um desenvolvimento adicional ilustrativo, o elemento de transporte pode ser puxado para fora do eixo do agitador na direção de um eixo do eixo de agitador.

[0113] Em um desenvolvimento adicional ilustrativo, o elemento de transporte compreende um elemento de fixação para travar o elemento de transporte no eixo do agitador.

[0114] Em um desenvolvimento adicional ilustrativo, um tambor do misturador é feito em uma peça e/ou na forma de um tubo.

[0115] Em particular, o sistema usado para realizar o processo da invenção tem pelo menos um recipiente no qual pelo menos um dos dois componentes do material de construção pode ser armazenado. O sistema da invenção com particular preferência tem pelo menos dois recipientes nos quais os pelo menos dois componentes do material de construção podem ser armazenados separadamente.

[0116] Além disso, o sistema da invenção pode ter um reservatório para uma mistura. Uma mistura que é, por exemplo, adicionada através do bico de entrada pode ser armazenada em tal reservatório.

[0117] No entanto, também é possível fornecer um ou mais dos componentes e/ou um aditivo por meio de um conduíte de transporte de uma fonte externa.

[0118] O um ou mais recipientes correspondem, de preferência, ao dispositivo de alimentação, de modo que um componente presente em um recipiente pode ser introduzido diretamente através de uma entrada dedicada no aparelho de mistura.

[0119] Em tal arranjo, o sistema da invenção pode, após o carregamento das embarcações e/ou conexão a uma conduta de transporte, produzir uma parte definida ou a totalidade do objeto a ser produzido, essencialmente sem intervenção adicional.

[0120] Em uma modalidade particularmente vantajosa: - um primeiro componente do material de construção está presente na forma sólida e compreende um aglutinante mineral e, opcionalmente, agregados, em particular cascalho, areia, frações de partículas de rocha e/ou cargas e, opcionalmente, uma mescla de concreto e/ou argamassa; - um segundo componente do material de construção está presente na forma líquida e compreende água; - um terceiro componente opcional compreendendo um plastificante está presente; - uma mescla que pode ser adicionada através do bico de entrada e preferencialmente compreende um plastificante, um auxiliar reológico e/ou um retardador está opcionalmente presente; em que os componentes e, opcionalmente, a mistura estão presentes em recipientes que são espacialmente separados uns dos outros e são constituintes do dispositivo de alimentação e/ou se comunicam com esse último.

[0121] O primeiro componente é particularmente preferencialmente uma composição de aglutinante mineral seca compreendendo cimento e preenchimentos minerais, em que a composição de aglutinante compreende pelo menos um acelerador de pega à base de sulfato de alumínio, pelo menos um superplastificante à base de um éter policarboxilato e pelo menos um auxiliar reológico, onde éter policarboxilato tem, assumindo que todos os grupos de ácido carboxílico estão presentes como ácido livre, pelo menos 1 mmol, em particular pelo menos 1,2 mmol, especialmente pelo menos 1,8 mmol, de grupos de ácido carboxílico por grama de éter policarboxilato seco.

[0122] No presente documento, uma "composição de aglutinante mineral seco" é uma composição de aglutinante mineral de fluxo livre com um teor de umidade inferior a 0,5% em peso.

[0123] No presente documento, uma "composição de aglutinante mineral contendo água" é uma composição de aglutinante mineral que foi misturada com água, em particular na forma fluida. Consequentemente, uma "composição de aglutinante mineral contendo água" é um material de construção curável no estado de pega.

[0124] No presente documento, um "éter de policarboxilato" é um polímero em pente compreendendo uma estrutura de hidrocarbonetos com grupos de ácido carboxílico ou seus sais aos mesmos ligados e da mesma forma cadeias laterais de polialquilenoglicol covalentemente ligadas à estrutura. As cadeias laterais estão vinculadas particularmente através de grupos éster, éter e/ou amida à cadeia principal de policarboxilato.

[0125] A quantidade de grupos de ácido carboxílico no éter policarboxilato é relatada como milimol de grupos de ácido carboxílico em um grama do éter policarboxilato (mmol/g). Para esse propósito, quaisquer sais dos ácidos carboxílicos presentes são contados como grupos de ácido carboxílico e o peso do éter policarboxilato na forma não neutralizada é usado. Os ésteres carboxílicos não são contados como grupos de ácido carboxílico neste caso, mesmo quando estão presentes na forma latente, isto é, quando podem ser hidrolisados em meio alcalino a pH 12.

[0126] No presente documento, "estabilidade dimensional" é uma propriedade dos materiais tal que o material após a moldagem tem dimensões individuais que são alteradas em não mais de 10%, desde que nenhuma força externa além da gravidade atue no material moldado.

[0127] No presente documento, "resistência à flexão" refere-se a qualquer resistência que o material curável tem após a aplicação, mas antes da cura.

[0128] Como cimento, é possível usar qualquer tipo de cimento disponível ou uma mistura de dois ou mais tipos de cimento, por exemplo, os cimentos classificados na DIN EN 197-1: cimento Portland (CEM I), cimento Portland compósito (CEM II), cimento de escória de alto forno (CEM III), cimento pozolânico (CEM IV) e cimento composto (CEM V). Obviamente, cimentos que são produzidos de acordo com um padrão alternativo, por exemplo, o padrão ASTM ou o padrão indiano, são igualmente adequados. Dá-se preferência ao cimento Portland CEM I ou CEM II de acordo com DIN EN 197-1. É dada preferência particular ao cimento Portland CEM I 42.5 ou CEM I 52.5. Esses cimentos proporcionam boa resistência e boa processabilidade.

[0129] Para a produção de corpos conformados brancos ou coloridos, é vantajoso utilizar um cimento branco CEM I ou CEM II.

[0130] A composição de aglutinante mineral seco vantajosamente também contém pelo menos um aglutinante hidráulico ou pozolânico latente, em particular, metacaulim e/ou pó de sílica. O aglutinante hidráulico ou pozolânico latente está preferencialmente presente numa quantidade de 0,1 a 10% em peso, em particular, de 0,5 a 5% em peso, na composição de aglutinante. Esses aditivos podem melhorar a processabilidade da composição de aglutinante aquosa e a resistência da composição de aglutinante curada.

[0131] A composição de aglutinante mineral seco contém cargas minerais. Os preenchedores são materiais particulados sólidos quimicamente inertes e estão disponíveis em várias formas, tamanhos e como materiais diferentes que variam de partículas de areia muito finas a grandes pedras brutas. Todos os preenchedores normalmente usados para concreto e argamassa são, em princípio, adequadas. Exemplos de cargas particularmente adequadas são frações de partículas de rocha, cascalho, areia, em particular, areia de sílica, areia de calcário e areia de escória, pedras trituradas, seixos calcinados ou cargas leves, como argila expandida, vidro expandido, vidro de espuma, pedra-pomes, perlita e vermiculita. Outras cargas vantajosas são cargas finas ou muito finas, como calcário moído ou dolomita, óxido de alumínio, pó de sílica (SiO 2 amorfo), farinha de quartzo ou escória de aço moída sem ou com apenas reatividade hidráulica fracamente latente.

[0132] Os preenchedores preferidos são selecionados a partir do grupo que consiste em areia de sílica, farinha de quartzo, areia de calcário, calcário moído e escória de aço moída. O preenchimento compreende, preferencialmente, pelo menos um preenchimento cristalino finamente moída, particularmente calcário. Isso pode promover o desenvolvimento inicial de resistência da composição de aglutinante misturada com água.

[0133] O tamanho da partícula dos preenchedores depende do uso e está na faixa de 0,1 µm a 32 mm e mais. É dada preferência à mistura de diferentes tamanhos de partícula, a fim de definir as propriedades da composição do ligante, é uma forma ideal. Também é possível misturar preenchimentos composto de diferentes materiais. O tamanho das partículas pode ser determinado por meio de análise por peneira.

[0134] É dada preferência a cargas com tamanhos de partícula de não mais do que 8 mm, de preferência, não mais do que 5 mm, ainda mais preferencialmente, não mais do que 3,5 mm, mais preferencialmente, não mais do que 2,2 mm, em particular não mais do que 1,2 mm ou não mais do que 1,0 mm.

[0135] O tamanho da partícula é determinado particularmente pela espessura da camada planejada das camadas aplicadas na impressão 3D ou no processo de fabricação generativo. Assim, um tamanho máximo de partícula dos preenchedor não é apropriadamente maior do que a espessura da camada quando aplicado.

[0136] A composição aglutinante mineral seca contém preferencialmente de 20 a 40% em peso, em particular de 22 a 36% em peso, com base no peso total da composição aglutinante seca, de cargas finas com um tamanho de partícula inferior a 0,125 mm.

[0137] As cargas adequadas com um tamanho de partícula pequeno são, em particular, areias finas de sílica, quartzo em pó, carbonato de cálcio moído ou escória de aço moída.

[0138] A composição de aglutinante mineral contém preferencialmente de 1 a 10% em peso, mais preferencialmente, de 2 a 5% em peso, de carbonato de cálcio moído com um tamanho de partícula inferior a 0,01 mm. O carbonato de cálcio fino melhora a processabilidade da composição aglutinante que foi misturada com água e pode aumentar o desenvolvimento de resistência da composição aglutinante.

[0139] As composições aglutinantes aquosas com tais tamanhos de partícula são facilmente transportáveis, podem ser prontamente misturadas com o acelerador aquoso no misturador contínuo e após a aplicação dão uma superfície muito homogênea.

[0140] Em utilizações específicas, também é possível usar cargas com tamanhos de partícula de até 32 mm, mais preferencialmente, até 20 mm, mais preferencialmente até 16 mm.

[0141] As cargas minerais estão preferencialmente presentes em uma quantidade de 45 a 85% em peso, em particular de 50 a 80% em peso, com base no peso total da composição de aglutinante mineral seca.

[0142] A composição de aglutinante de mineral seco contém preferencialmente um acelerador à base de sulfato de alumínio. O acelerador é um pó de fluxo livre e vantajosamente contém pelo menos 30% em peso, de preferência, pelo menos 35% em peso, mais preferencialmente, pelo menos 40% em peso, de sulfato de alumínio, calculado como sulfato de alumínio hidratado Al2(SO4)3.16 H2O.

[0143] O acelerador pode conter vantajosamente outros constituintes, tais como aminoálcoois, nitratos de metais alcalinos e nitratos de metais alcalino- terrosos, nitritos de metais alcalinos e nitritos de metais alcalino-terrosos, tiocianatos de metais alcalinos e tiocianatos de metais alcalino-terrosos, haletos de metais alcalinos e haletos de metais alcalino-terrosos, metais alcalino carbonatos, glicerol, derivados de glicerol, outros sais de alumínio, hidróxidos de alumínio, hidróxidos de metais alcalinos e hidróxidos de metais alcalino-terrosos, silicatos de metais alcalinos e silicatos de metais alcalino-terrosos, óxidos de metais alcalinos e óxidos de metais alcalino-terrosos ou sais de metais alcalinos e alcalino-terrosos de fórmico ácido ou suas misturas além do sulfato de alumínio.

[0144] Em uma composição de aglutinante especificamente preferencial, o acelerador compreende pelo menos 90% em peso, particularmente pelo menos 95% em peso, de sulfato de alumínio hidratado ou é sulfato de alumínio hidratado.

[0145] Um acelerador adequado é o Sigunit ®-P10 AF, que pode ser obtido na Sika Australia.

[0146] A composição de aglutinante é preferencialmente isenta de aminoálcoois. Os aminoálcoois têm um odor intenso e desagradável, podem ser prejudiciais à saúde e podem levar ao fecho descontrolado da composição do ligante após a mistura com água.

[0147] O acelerador à base de sulfato de alumínio está preferencialmente presente em uma quantidade de 0,1 a 2% em peso, mais preferencialmente de 0,3 a 1,5% em peso, em particular de 0,4 a 1,0% em peso, com base no peso total da argamassa seca mistura.

[0148] Uma tal adição medida do acelerador conduz ao rápido desenvolvimento de resistência da composição de aglutinante que foi misturada com água, sem limitar a processabilidade para a operação de pressão, em particular em combinação com éteres de policarboxilato.

[0149] A composição de aglutinante compreende pelo menos um superplastificante à base de éter policarboxilato. O pelo menos um éter policarboxilato contém grupos de ácido carboxílico na forma de grupos de ácido carboxílico livres, isto é, não neutralizados, e/ou na forma de seus sais de metais alcalinos e/ou alcalino-terrosos. É dada preferência a éteres de policarboxilato que não possuem nenhum outro grupo aniônico além dos grupos de ácido carboxílico.

[0150] É dada mais preferência a éteres de policarboxilato cujas cadeias laterais compreendem pelo menos 80% de mol, preferivelmente pelo menos 90% de mol e especialmente preferivelmente consistem em 100% de mol de unidades de etilenoglicol.

[0151] As cadeias laterais têm preferencialmente um peso molecular médio Mw na gama de 500 a 10.000 g/mol, preferencialmente de 800 a 8.000 g/mol, especialmente preferencialmente de 1.000 a 5.000 g/mol. Também é possível que cadeias laterais com pesos moleculares diferentes estejam presentes no éter policarboxilato.

[0152] É dada preferência especial a éteres de policarboxilato que são constituídos por ácido metacrílico e/ou unidades de ácido acrílico e metacrilatos ou acrilatos de metilpolialquilenoglicol. O pelo menos um éter policarboxilato tem preferencialmente um peso molecular médio Mw de 8.000 a 200.000 g/mol, em particular de 10.000 a 100.000 g/mol, medido em relação a um padrão de polietilenoglicol.

[0153] Esses éteres policarboxilatos são particularmente adequados para tornar possível uma boa processabilidade da composição de aglutinante, mesmo com um baixo teor de água. Um baixo teor de água resulta em alta resistência de um corpo curado.

[0154] Em combinação com o acelerador à base de sulfato de alumínio, tais éteres de policarboxilato têm um efeito particularmente bom como agente para controlar o fecho da composição de aglutinante aquosa.

[0155] O pelo menos um éter policarboxilato pode ser introduzido como solução aquosa na composição aglutinante, por exemplo, por pulverização sobre os preenchimentos antes de misturar com o aglutinante mineral.

[0156] O pelo menos um éter policarboxilato está preferencialmente presente como pó de polímero na composição de aglutinante seca.

[0157] Em uma modalidade preferida da invenção, o pelo menos um éter policarboxilato tem uma estrutura de bloco ou gradiente. No presente documento, um "éter policarboxilato com uma estrutura de bloco ou gradiente" é um polímero no qual as unidades monoméricas estão presentes em uma sequência não aleatória, isto é, a sequência não é obtida coincidentemente. No éter policarboxilato com uma estrutura de bloco ou gradiente, pelo menos uma seção compreende unidades monoméricas compreendendo cadeias laterais de polialquilenoglicol e nenhuma ou quase nenhuma unidade monomérica tendo grupos carboxilato e pelo menos uma seção compreende unidades monoméricas tendo grupos carboxilato e nenhum ou quase nenhum monômero unidades com cadeias laterais de polialquilenoglicol. Tais polímeros em bloco ou gradiente têm, portanto, seções tendo uma alta densidade de grupos aniônicos e seções que não contêm nenhum ou apenas alguns grupos aniônicos.

[0158] Os éteres policarboxilatos com uma estrutura em bloco ou gradiente desenvolvem surpreendentemente a sua ação como plastificante muito rapidamente. Os mesmos são, portanto, particularmente adequados para usos em que o tempo de mistura da composição de aglutinante e da água é muito curto, em particular para a mistura contínua.

[0159] Além disso, os éteres de policarboxilato com uma estrutura de bloco ou gradiente resultam em uma baixa viscosidade da composição de aglutinante. Isso melhora a capacidade de ser bombeado.

[0160] Da mesma forma surpreendentemente, o efeito plastificante dos éteres de policarboxilato com uma estrutura de bloco ou gradiente persiste por apenas alguns minutos nas composições de aglutinante da invenção, o que é vantajoso para impressão 3D porque permite boa processabilidade da composição de aglutinante aquosa imediatamente após a mistura e deve ser alcançada boa resistência à flexão após a aplicação.

[0161] O pelo menos um éter policarboxilato está preferencialmente presente em uma quantidade de 0,02 a 5% em peso, de preferência de 0,05 a 4% em peso, em particular de 0,1 a 3% em peso, calculado como polímero seco e com base no peso total da composição de aglutinante seco.

[0162] A adição medida de pelo menos um éter policarboxilato na composição de aglutinante é vantajosamente combinada com a respectiva tarefa de impressão. Assim, os parâmetros de impressão, tais como, normalmente, a altura desejada do corpo moldado, a espessura das camadas aplicadas, a velocidade de impressão e a temperatura ambiente esperada são vantajosamente medidos antes da impressão e a quantidade ideal de éter policarboxilato no a composição de aglutinante é posteriormente determinada por meio de valores baseados na experiência, tabelas e/ou um programa de computador.

[0163] A quantidade total de éter policarboxilato é vantajosamente provida na composição aglutinante seca.

[0164] No entanto, também pode ser vantajoso, particularmente no caso de pequenas quantidades sendo usadas e/ou quando os parâmetros de impressão são variáveis, especialmente devido a flutuações de temperatura, tempos de retardo ou etapas de fabricação adicionais durante a moldagem, para apenas parte do éter de policarboxilato para estar presente na composição de aglutinante seco e uma parte adicional, em cada caso adaptada às condições de impressão prevalecentes, para ser adicionada durante ou após a mistura com água.

[0165] A parte adicional do éter policarboxilato é vantajosamente adicionada juntamente com a água de amassamento em um processo de mistura contínuo.

[0166] A composição de aglutinante pode assim ser produzida em grande quantidade, o que é vantajoso, e a adaptação às respectivas condições de impressão é efetuada de forma simples e econômica no local de construção.

[0167] A composição de aglutinante contém preferencialmente pelo menos um auxiliar reológico orgânico e/ou inorgânico.

[0168] Auxiliares reológicos adequados são, em particular, amidos modificados, amilopectina, celulose modificada, polissacarídeos microbianos, galactomananos, alginatos, tragacanto, polidextrose, superabsorventes ou espessantes minerais.

[0169] O auxiliar reológico é selecionado preferencialmente a partir do grupo que consiste em amidos modificados, celuloses modificadas, polissacarídeos microbianos, superabsorventes e espessantes minerais.

[0170] A quantidade total de auxiliares reológicos é de preferência de 0,01 a 5% em peso, com base no peso total da composição de aglutinante seca.

[0171] O amido modificado é, de preferência, um éter de amido, em particular hidroxipropilamido, carboximetilamido ou carboximetil hidroxipropilamido. O amido modificado está preferencialmente presente em uma quantidade de 0,01 a 2% em peso, com base no peso total da composição de aglutinante seca.

[0172] A celulose modificada é preferencialmente metilcelulose, etilcelulose, hidroximetilcelulose, hidroxietilcelulose ou metil hidroxietilcelulose e está preferencialmente presente em uma quantidade de 0,01 a 2% em peso, com base no peso total da composição de aglutinante seco.

[0173] O polissacarídeo microbiano é, de preferência, goma Welan, goma xantana ou goma diutana e está preferencialmente presente em uma quantidade de 0,01 a 0,1% em peso, com base no peso total da composição de aglutinante seca.

[0174] O superabsorvente é preferencialmente selecionado a partir do grupo que consiste em poliacrilamida, poliacrilonitrila, álcool polivinílico, copolímeros de isobutileno-anidrido maleico, polivinilpirrolidona, homopolímeros e copolímeros de ácidos carboxílicos monoetilenicamente insaturados, tais como ácido (met)acrílico, ácido crotônico, ácido sórbico, ácido fumárico, ácido itacônico, de preferência ácido poliacrílico, que pode ser parcialmente ou completamente neutralizado, e copolímeros e terpolímeros dos ácidos carboxílicos monoetilenicamente insaturados acima mencionados com ácido vinilsulfônico, ácidos (met)acrilamidoalquilsulfônicos, ácido alilsulfônico, ácido viniltoluenossulfônico, ácido vinilfosfônico, (met)acrilamida, (met)acrilamida N- alquilada, N-metilol(met)acrilamida, N-vinilformamida, N-vinilacetamida, vinilpirrolidona, hidroxialquil(met)acrilato, etil acrilato, metil acrilato, (met)acrílico ésteres de polietilenoglicol monoalil éteres, acetato de vinila e/ou estireno.

[0175] Os homopolímeros e copolímeros superabsorventes podem ser lineares ou ramificados, e os copolímeros podem estar presentes como copolímeros aleatórios ou como polímeros em bloco ou gradiente. Os homopolímeros e copolímeros são, de preferência, adicionalmente reticulados.

[0176] O superabsorvente é de preferência ácido poliacrílico que pode ser parcial ou completamente neutralizado e é reticulado.

[0177] Se presente, o superabsorvente está preferencialmente presente numa quantidade de 0,01 a 0,5% em peso, em particular de 0,05 a 0,3% em peso, com base no peso total da composição de aglutinante seca.

[0178] Como espessantes minerais, podem ser utilizados, por exemplo, silicatos específicos ou argilominerais. É dada preferência a bentonites e sepiolite. O espessante mineral está preferencialmente presente em uma quantidade de 0,1 a 1% em peso, com base no peso total da composição de aglutinante seca.

[0179] A composição de aglutinante contém preferencialmente pelo menos dois, mais preferencialmente, pelo menos três, auxiliares reológicos diferentes.

[0180] O auxiliar reológico é particularmente adequado para garantir a estabilidade dimensional da composição de aglutinante contendo água e dar a uma camada aplicada resistência à curvatura suficiente para suportar uma ou mais camadas adicionais, sem alterar sua forma significativamente, antes que a hidratação do cimento comece.

[0181] As combinações preferidas de dois ou mais auxiliares reológicos são: - celulose modificada e polissacarídeo microbiano; - celulose modificada e superabsorvente; - polissacarídeo microbiano e superabsorvente; - polissacarídeo microbiano, superabsorvente e espessante mineral; - celulose modificada, polissacarídeo microbiano e superabsorvente; - celulose modificada, polissacarídeo microbiano, superabsorvente e espessante mineral.

[0182] A combinação de dois ou mais auxiliares reológicos permite que diferentes propriedades de espessamento dos auxiliares reológicos sejam perfeitamente combinados entre si. Isso traz boa processabilidade com boa resistência à dobra da composição de aglutinante contendo água.

[0183] É dada preferência especial a uma combinação de auxiliares reológicos que compreende pelo menos um superabsorvente.

[0184] O superabsorvente atua adicionalmente como agente para reduzir a retração, o que é particularmente vantajoso.

[0185] É dada preferência à composição de aglutinante contendo adicionalmente de 0,1 a 5% em peso, de preferência de 0,5 a 3% em peso, de sulfoaluminato de cálcio, com base no peso total da composição de aglutinante seca.

[0186] O sulfoaluminato de cálcio pode, especialmente na quantidade preferida, em primeiro lugar aumentar o desenvolvimento inicial de resistência da composição aglutinante aquosa e ao mesmo tempo reduzir a retração.

[0187] Um maior teor de sulfoaluminato de cálcio na composição de aglutinante pode reduzir a resistência final de um corpo moldado impresso e aumenta os custos da composição.

[0188] A retração da composição aglutinante após a aplicação pode ser surpreendentemente reduzido em grande parte pela combinação específica de sulfoaluminato de cálcio e auxiliar reológico. A retração pode levar à formação de fissuras no corpo moldado produzido. Rachaduras podem reduzir a durabilidade das estruturas impressas e afetar adversamente a aparência visual.

[0189] O sulfoaluminato de cálcio é com particular vantagem um cimento de sulfoaluminato de cálcio.

[0190] A composição aglutinante também contém vantajosamente pelo menos um aditivo adicional para reduzir a retração selecionado do grupo que consiste em glicóis, poliglicóis e materiais de armazenamento de água, em particular, pedras porosas, tijolos moídos e/ou corpos de cimento curados em grupo.

[0191] A composição de aglutinante preferencialmente também contém pelo menos um antiespumante, em particular selecionado do grupo que consiste em antiespumantes à base de óleo, em particular antiespumantes à base de óleo mineral, óleo vegetal ou óleo branco, que pode conter uma cera e/ou sílica hidrofóbica, silicone antiespumantes à base de que podem, por exemplo, ser modificados por alcoxilação ou fluoração, ésteres alquílicos de ácido fosfórico ou fosfônico, polióis alcoxilados, em particular, dióis etoxilados, antiespumantes à base de ácidos graxos, em particular monoglicerídeos e diglicerídeos de ácidos graxos e graxos alcoxilados álcoois e misturas destes.

[0192] O antiespumante é preferencialmente selecionado a partir do grupo que compreende 2,4,7,9-tetrametil-5-decino-4,7-diol etoxilado, uma combinação de alcoxilatos de álcool graxo e polissiloxano e uma combinação de óleo mineral e uma sílica hidrofóbica contendo óleo de silicone.

[0193] O antiespumante está preferencialmente presente em uma quantidade de 0,01 a 1% em peso, em particular de 0,1 a 0,8% em peso, com base no peso total da composição de aglutinante seca.

[0194] O uso de um antiespumante é vantajoso porque a formação de poros de ar durante a mistura da composição ligante seca com água é evitada ou reduzida desse modo. Os poros de ar podem interferir no transporte da composição de aglutinante contendo água para a cabeça de impressão e reduzir a resistência no corpo moldado curado, e os poros também afetam adversamente a aparência visual dos corpos moldados.

[0195] Surpreendentemente, o antiespumante adicionalmente provoca uma redução na retração e, portanto, a formação de fissuras no corpo moldado curado.

[0196] A composição de aglutinante mineral pode opcionalmente conter pelo menos um outro aditivo, por exemplo, uma mistura de concreto e/ou uma mistura de argamassa. O pelo menos um aditivo adicional compreende, em particular, um plastificante, um retardador, um antiespumante, um agente umectante, fibras, um corante, um conservante, um acelerador adicional, um polímero de dispersão, um polímero catiônico, um policondensado catiônico, um catiônico polímero de pente, um formador de poro de ar, um redutor de retração adicional ou um inibidor de corrosão ou combinações dos mesmos.

[0197] O plastificante é em particular gluconato de sódio, um lignossulfonato, um condensado de naftaleno-formaldeído sulfonado, um condensado de melamina-formaldeído sulfonado, um copolímero de vinil sulfonado, um polialquilenoglicol com grupos fosfonato, um polialquilenoglicol com grupos fosfonato ou um condensado aromático com grupos fosfonato e cadeias de polialquilenoglicol.

[0198] O uso de retardadores de cura pode ser vantajoso, uma vez que o tempo de processamento da composição de aglutinante contendo água é aumentado desse modo. O retardador de cura é de preferência um ácido hidroxicarbônico, em particular ácido tartárico, ácido cítrico ou ácido glucônico, um açúcar, em particular sacarose, um fosfato ou um fosfonato, ou seus sais ou suas misturas.

[0199] Uma composição de aglutinante preferida compreende ou consiste em: - de 10 a 50% em peso, de preferência, de 12 a 40% em peso, em particular de 15 a 35% em peso, de cimento, em particular de cimento Portland, - de 0,1 a 5% em peso, de preferência, de 0,5 a 3% em peso, de sulfoaluminato de cálcio, - de 0 a 10% em peso, de preferência, de 0,1 a 5% em peso, de aglutinantes hidráulicos latentes, em particular metacaulim e/ou pó de sílica, - de 45 a 85% em peso, de preferência, de 50 a 80% em peso, de cargas minerais, - de 0,1 a 2% em peso de pelo menos um acelerador com base em sulfato de alumínio, - de 0,02 a 5% em peso de pelo menos um éter policarboxilato, - de 0,01 a 2% em peso de pelo menos um auxiliar reológico, - de 0,01 a 1% em peso de pelo menos um antiespumante e - de 0 a 10% em peso de outros aditivos, com base no peso total da composição de aglutinante seca.

[0200] A adição medida do acelerador e do éter policarboxilato é efetuada de preferência em uma quantidade tal que uma composição de aglutinante que foi misturada com água permanece facilmente moldável durante alguns segundos a alguns minutos. Como resultado, as camadas podem ser aplicadas de forma homogênea, tendo boa coesão e a superfície do corpo moldado produzida pode, se desejado, ser pós-tratada, por exemplo, alisada.

[0201] Mistura da composição de aglutinante mineral seco com de 10 a 25% em peso, de preferência de 12 a 22% em peso, mais preferencialmente de 14 a 20% em peso, de água e, opcionalmente, de 0,01 a 2% em peso de éter policarboxilato, com base no peso total da composição de aglutinante seca, dá uma composição de aglutinante mineral contendo água no estado de pega que é ideal para o processo.

[0202] A mistura com água é efetuada, de preferência, em um misturador contínuo.

[0203] Isso garante uma alta velocidade de fabricação. Além disso, nenhum material que já tenha sido misturado em um aparelho de mistura descontínuo deve ser eliminado no caso de uma possível interrupção.

[0204] O desenvolvimento da resistência da composição de aglutinante contendo água é vantajosamente determinado antes da aplicação. Isso ajuda a ser capaz de definir os parâmetros de impressão e/ou adaptar a composição de aglutinante, em particular, o teor de éter policarboxilato na composição de aglutinante seco e/ou contendo água.

[0205] A pega da composição de aglutinante contendo água começa vantajosamente após cerca de 10 minutos a 1 hora, e a pega termina após um tempo de cerca de 30 minutos a 3 horas, medido de acordo com DIN EN 196-3 a 20 °C usando um aparelho Vicat automático.

[0206] A composição de aglutinante vantajosamente atinge uma resistência de pelo menos 0,05 MPa, de preferência, pelo menos 0,08 MPa, em particular pelo menos 0,1 MPa, após 1 hora após a aplicação, e pelo menos 0,5 MPa, em particular 1 MPa, após 3 horas, de preferência, 2 horas. A resistência pode ser determinada por um método de penetração, por exemplo, conforme descrito em ASTM C 403.

[0207] Tal desenvolvimento de resistência da composição de aglutinante contendo água é particularmente vantajoso para a produção eficiente e homogênea de corpos moldados.

[0208] Os corpos moldados podem ser feitos de forma surpreendentemente rápida por aplicação em camadas usando o processo da invenção, em particular em combinação com a composição de aglutinante mineral seca acima descrita.

[0209] A velocidade de impressão, ou seja, a velocidade do movimento horizontal da cabeça de impressão, é de preferência pelo menos 20 mm por segundo, de preferência pelo menos 50 mm por segundo, em particular pelo menos 100 mm por segundo, e pode ser de até 500 mm por segundo e mais.

[0210] A velocidade de impressão vertical depende da dimensão horizontal do corpo moldado e da espessura das camadas individuais aplicadas. O tempo entre a aplicação da camada mais inferior e a camada seguinte acima está de preferência na gama de cerca de 1 segundo a cerca de 30 minutos, em particular,

de 10 segundos a 10 minutos.

[0211] Um outro aspecto da presente invenção é um corpo moldado que pode ser obtido por ou obtido por um processo como descrito acima. Em particular, o corpo moldado é produzido usando uma composição de aglutinante mineral como material de construção curável, particularmente preferencialmente usando uma composição de aglutinante mineral seco como descrito acima.

[0212] A altura de uma camada individual do corpo moldado, tipicamente em uma direção essencialmente perpendicular aos planos formados por camadas individuais, especialmente na direção vertical, é de preferência de 0,2 mm a 200 mm, mais preferencialmente de 1 mm a 100 mm, em particular de 2 mm a 50 mm.

[0213] A altura total do corpo moldado ou a espessura de todas as camadas individuais do corpo moldado juntas é de preferência de 0,01 m a 100 m ou mais, mais preferencialmente de 0,1 m a 80 m, ainda mais preferencialmente de 0,3 m a 30 m, em particular de 0,5 m a 10 m.

[0214] O corpo moldado tem preferencialmente uma altura de pelo menos 0,5 m, mais preferencialmente pelo menos 1 m, especialmente pelo menos 1,5 m ou 2 m.

[0215] A superfície do corpo moldado pode, desde que ainda seja trabalhável, ser alisada, reparada ou moldada especificamente com ferramentas adequadas. Isso pode ser realizado como parte da fabricação mecânica ou manualmente como uma etapa separada. A superfície também pode ser fornecida com um revestimento funcional ou decorativo, por exemplo, com uma tinta.

[0216] O corpo moldado também pode, desde que ainda trabalhável, ser cortado por meio de ferramentas adequadas. Dessa forma, podem ser introduzidos no corpo moldado orifícios, em particular para aberturas de janelas, aberturas de portas, passagens ou outros cortes, em particular para etapas de processamento posteriores.

[0217] O produto moldado produzido pelo processo da invenção pode ter virtualmente qualquer forma desejada. O corpo moldado é, por exemplo, uma construção de edifício, uma parte acabada de uma construção de edifício, um componente, uma estrutura de alvenaria, uma ponte, uma coluna, um elemento decorativo, por exemplo, colinas artificiais, recifes ou esculturas, uma bacia, um poço ou uma banheira. Neste documento, o corpo moldado pode ser um corpo sólido ou uma forma oca, com ou sem fundo.

[0218] Detalhes e vantagens da invenção serão descritos abaixo com a ajuda de exemplos de trabalho e com referência a desenhos esquemáticos. Breve Descrição das Figuras

[0219] As figuras mostram: A Fig. 1 é uma representação esquemática de um sistema ilustrativo para aplicação de um material de construção; A Fig. 2 é uma representação esquemática de um misturador ilustrativo; A Fig. 3 é uma representação esquemática de um módulo de eixo ilustrativo e módulo de tambor de um módulo de câmara de mistura; A Fig. 4 é uma representação esquemática de um processo de aplicação de acordo com a invenção. Exemplos de Trabalho

[0220] A Fig. 1 representa esquematicamente um sistema ilustrativo 1 para realizar um processo de acordo com a invenção para a aplicação de um material de construção curável.

[0221] O sistema 1 compreende um dispositivo de movimento 2 com um braço móvel 2.1. Na extremidade livre do braço 2.1, existe uma cabeça de impressão 3 que pode ser movida em todas as três direções no espaço por meio do braço 2.1. Dessa forma, a cabeça de impressão 3 pode ser movida para qualquer posição na faixa de trabalho do dispositivo de movimento 2.

[0222] A cabeça de impressão 3 tem, no seu interior, uma passagem tubular

3.1 para transportar material de construção curável que se estende desde a face frontal voltada para o braço 2.1 (no topo da Fig. 1) até a face frontal oposta e livre. Na extremidade livre, a passagem 3.1 abre para uma saída controlável 4 na forma de um bico que pode ser aberto e fechado continuamente.

[0223] Um bocal de entrada 5 para adição de um aditivo abre lateralmente na passagem 3.1 em uma região voltada para o braço 2.1. Uma mistura, por exemplo um auxiliar reológico, pode se necessário, ser adicionada por meio do bocal de entrada 5 ao material de construção curável que se move através da passagem 3.1.

[0224] Além disso, um misturador estático 6 que mistura adicionalmente o material de construção curável e o aditivo enquanto passa pela passagem 3.1 está disposto na passagem 3.1 no interior da cabeça de impressão 3 a jusante do bocal de entrada.

[0225] Além disso, uma unidade de medição 8 para determinar a pressão na passagem tubular 3.1 é disposta na região da saída controlável 4. Uma taxa de varredura da unidade de medição 8 é, por exemplo, 10 Hz.

[0226] Além disso, um dispositivo 7 para desaerar o material de construção curável é instalado na cabeça de impressão 3. O dispositivo é configurado como dispositivo de tratamento a vácuo e torna possível reduzir a proporção de ar no material de construção curável. Para esse propósito, uma seção da parede da passagem 3.1 pode, por exemplo, ser configurada como membrana permeável a gases, de modo que o ar seja retirado do material de construção curável quando uma pressão subatmosférica for aplicada fora da passagem 3.1.

[0227] Esse sistema 1 para aplicação de um material de construção curável tem adicionalmente um dispositivo de alimentação 9 que comunica no lado da entrada com três recipientes 11.1, 11.2, 11.3 e um reservatório de mistura 11.4. Um componente do material de construção curável está presente em cada um dos três recipientes 11.1, 11.2, 11.3. O primeiro componente, que está presente no primeiro recipiente 11.1, é uma composição de aglutinante mineral seco (para detalhes da composição, veja mais atrás). O segundo componente, que está presente no segundo vaso 11.2, consiste, por exemplo, em água. O terceiro componente presente no terceiro recipiente 11.3 é, por exemplo, um plastificante na forma de um éter policarboxilato. No reservatório de mistura 11.4, existe, por exemplo, um auxiliar reológico na forma de celulose modificada e/ou um polissacarídeo microbiano.

[0228] No lado da saída, o dispositivo de alimentação 9 tem três saídas separadas que são conectadas em cada caso a uma das três entradas 10.1, 10.2,

10.3 de um aparelho de mistura 10. O dispositivo de alimentação 9, adicionalmente, tem dispositivos de medição controláveis individualmente (não mostrados na Fig. 1), de modo que os componentes individuais nos recipientes individuais 11.1, 11.2,

11.3 podem ser medidos individualmente no aparelho de mistura 10.

[0229] Uma outra saída do dispositivo de alimentação é conectada ao bocal de entrada 5 (não mostrado na Fig. 1), de modo que a mistura possa ser transportada do reservatório de mistura 11.4 para o bocal de entrada 5 por meio de um outro dispositivo de medição do dispositivo de alimentação 9.

[0230] O aparelho de mistura 10 está configurado como um misturador dinâmico e compreende, além disso, um dispositivo de transporte integrado na forma de um transportador helicoidal. No aparelho de mistura, os componentes que foram medidos individualmente são misturados uns com os outros e transportados para a conduta flexível 12 instalada no aparelho de mistura no lado da saída. Em operação, a mistura e o transporte do material de construção curável podem ser realizados continuamente.

[0231] O material de construção curável pode ser transportado através do conduíte flexível 12, que se abre na face de extremidade da cabeça de impressão voltada para o braço 2.1 para a passagem tubular 3.1, para a cabeça de impressão 3 e ser continuamente aplicado através da saída controlável 4.

[0232] Outro constituinte do sistema 1 é uma unidade de medição 13 que está integrada no conduíte de transporte 12 na região entre o aparelho de mistura 10 e a cabeça de impressão 3. A unidade de medição compreende, por exemplo, um transdutor ultrassônico que é configurado para determinar o propriedades de fluxo do material curável. Uma taxa de varredura da unidade de medição 13 é, por exemplo, 10 Hz.

[0233] Uma unidade de controle central 14 do sistema 1 compreende um processador, uma unidade de memória e uma pluralidade de interfaces para receber dados e uma pluralidade de interfaces para controlar componentes individuais do sistema 1.

[0234] O aparelho de mistura 10 é conectado por meio de uma primeira linha de controle 15a à unidade de controle 14, enquanto o dispositivo de alimentação é conectado por meio de uma segunda linha de controle 15b à unidade de controle 14. Desta forma, os componentes individuais nos recipientes 11.1, 11.2,

11.3 podem ser medidos no aparelho de mistura 10 por meio da unidade de controle central de acordo com as formulações prescritas armazenadas na unidade de controle e transportados em taxas de transporte ajustáveis para o conduíte flexível 12 .

[0235] A saída controlável 4, o bocal de entrada 5 e o dispositivo 7 para desaeração do material de construção curável na cabeça de impressão são cada um da mesma forma conectados por meio de uma linha de controle separada 15c,

15d, 15e à unidade de controle 14 e podem ser controlados ou monitorados por o último.

[0236] O dispositivo de movimento 2 também está conectado à unidade de controle 14 por meio de uma linha de controle adicional 15g. Dessa forma, o movimento da cabeça de impressão 3 pode ser controlado pela unidade de controle

14.

[0237] A unidade de medição 8 é conectada por uma linha de dados 15h à unidade de controle 14 de modo que os dados de impressão medidos na unidade de medição possam ser transmitidos para a unidade de controle 14.

[0238] Analogamente, a unidade de medição 13 é conectada por uma linha de dados 15f à unidade de controle 14 de modo que os dados que caracterizam as propriedades de fluxo e foram medidos na unidade de medição possam ser transmitidos para a unidade de controle 14.

[0239] A unidade de controle 14 é, por exemplo, programada de modo que: (i) as taxas de adição dos três componentes do material de construção curável são controladas por meio do dispositivo de alimentação 9 em função das propriedades de fluxo do material de construção curável na conduta flexível determinada por meio da unidade de medição 13; (ii) o dispositivo de transporte integrado no aparelho de mistura 10 é controlado em função da pressão 8 determinada por meio da unidade de medição 8 e também da estrutura do objeto a ser produzido usando o material de construção curável; (iii) a taxa de adição da mistura através do bocal de entrada 5 é controlada em função das propriedades de fluxo do material de construção curável determinado por meio da unidade de medição 13 e também a estrutura do objeto a ser produzido; (iv) o grau de desaeração do material de construção curável no dispositivo 7 é controlado como uma função das propriedades de fluxo do material de construção curável determinadas por meio da unidade de medição 13; (v) o dispositivo de movimento 2 e, assim, a posição da cabeça de impressão 3 é controlada como uma função de um modelo do objeto a ser produzido armazenado no armazenamento de dados da unidade de controle 14.

[0240] A composição de aglutinante de mineral seco usada como primeiro componente tem, por exemplo, a composição descrita na Tabela 1. Tabela 1: Composição da composição de aglutinante seco Componente % em peso na composição de aglutinante Cimento CEM I 52.5 25 Metacaulino 4,5 Betoflow® D 5 Nekafill® 15 20 Areia 0-1 mm 42 Denka CSA #20 2 Sika® ViscoCrete®-225P 0,25 Carbowet® 4000 0,5 Celulose modificada 0,05 Espessante Inorgânico 0,1 Superabsorvente 0,1 Sulfato de alumínio 0,5

[0241] Os seguintes materiais foram usados neste documento: O sulfato de alumínio é Al2(SO4)3.18 H2O, obtido na Merck, Suíça. Betoflow® D é um pó fino de carbonato de cálcio com um tamanho de partícula de 1-5 µm, que pode ser obtido na Omya. Nekafill® 15 é um calcário moído, que pode ser obtido na Kalkfabrik Netstal. O Sika® ViscoCrete®-225P é um superplastificante pulverulento baseado em um éter de policarboxilato, que pode ser obtido na Sika. Carbowet® 4000 é um antiespumante, que pode ser obtido na Air Products Chemicals Europe. Denka CSA #20 é um redutor de retração à base de cimento de sulfoaluminato de cálcio, que pode ser obtido junto a Newchem, Suíça.

[0242] A Fig. 2 representa uma modalidade ilustrativa do aparelho de mistura 10 da Fig. 1. O aparelho de mistura 10 compreende uma unidade 20, um tambor 21, um fecho proximal 22, um fecho distal 23, uma saída 24, uma primeira entrada 10.1, um segunda entrada 10.2, uma terceira entrada 10.3 e um dispositivo de suporte 25.

[0243] Nesse exemplo de trabalho, o fecho distal 23 é unido através do dispositivo de suporte 25 ao acionamento 20, de modo que um eixo de agitador (não visível nessa imagem) pode ser montado em rolamentos tanto no fecho proximal 22 quanto no fecho distal 23.

[0244] Quando o aparelho de mistura 10 estiver sendo usado, o primeiro componente é, por exemplo, alimentado através da primeira entrada 10.1, o segundo componente é alimentado através da segunda entrada 10.2 e o terceiro componente é alimentado através da terceira entrada 10.3.

[0245] A Fig. 3 mostra o aparelho de mistura 10 sem o módulo de acionamento 20 em um estado desmontado. Nesse exemplo de trabalho, o aparelho de mistura 10 compreende um módulo de eixo 26 e um módulo de tambor

27.

[0246] O módulo de eixo 26 compreende um elemento de acoplamento 28 para acoplamento mecânico à unidade de acionamento 20, o fecho proximal 22, um eixo de agitador 29 e um elemento de transporte 30.

[0247] Nesse exemplo de trabalho, o módulo de cilindro 27 compreende um cilindro tubular de uma peça 31 e também um fecho distal 23. O tambor 31 tem uma primeira entrada 10.1, uma segunda entrada 10.2 e uma terceira entrada, 10.3, que estão todas dispostas em uma primeira região de extremidade do tambor 31. A saída 24 está disposta em uma segunda região de extremidade do cilindro 31.

[0248] O fecho distal 23 tem, nesse exemplo de trabalho, uma placa sacrificial 32 que está disposta em um lado do fecho distal 23 que está voltado para o tambor 31. A placa sacrificial 32 está desgastada durante a operação do sistema e pode ser substituída quando necessário. Isso permite que o fecho distal 23 seja usado por um longo período de tempo.

[0249] O elemento de transporte 30 é, neste exemplo de trabalho, configurado como parafuso de transporte. Aqui, o elemento de transporte 30 é disposto de modo que possa ser conectado ao eixo do agitador 29. Além disso, o elemento de transporte 30 é fixado ao eixo do agitador 29 por um elemento de travamento (não visível nesta imagem).

[0250] Na região do módulo de eixo 26, os pinos 33 que se projetam radialmente do eixo do agitador 29 são adicionalmente fixados como elementos de agitação (apenas um único pino é mostrado na Fig. 3).

[0251] A Fig. 4 mostra um processo de acordo com a invenção. Em uma primeira etapa 41, a composição de aglutinante mineral seco da Tabela 1 (ver acima) é fornecida como primeiro componente no recipiente 11.1. Água como segundo componente é colocada no recipiente 11.2 e um plastificante como terceiro componente é colocado no recipiente 11.3.

[0252] Os componentes são então, na segunda etapa 42, introduzidos continuamente por meio do dispositivo de alimentação 9 no aparelho de mistura 10 e misturados uns com os outros na próxima etapa 43 para dar uma composição de aglutinante mineral misturada com água. A composição de aglutinante seca com a composição indicada na Tabela 1 é misturada no aparelho de mistura 10 com uma quantidade de água tal que uma proporção em peso de água para composição de aglutinante seca de cerca de 0,16 é obtida. O plastificante é dosado em uma quantidade tal que um ponto de escoamento prescrito seja alcançado. A composição de aglutinante mineral que foi misturada com água corresponde a um material de construção curável no estado de pega.

[0253] A composição de aglutinante que foi misturada com água é posteriormente alimentada, na quarta etapa 44, por meio do transportador helicoidal integrado no aparelho de mistura 10 através da conduta de transporte 12 para a cabeça de impressão 3.

[0254] Durante a alimentação para a cabeça de impressão 3, uma mistura na forma de um auxiliar reológico, por exemplo, uma celulose modificada e/ou um polissacarídeo microbiano, é, na etapa 45, adicionada de uma maneira medida através do bocal de entrada 5 ao a composição de aglutinante em função das propriedades de fluxo da composição de aglutinante determinada por meio da unidade de medição 13 e/ou a composição de aglutinante é desarejada por meio do dispositivo 7. As propriedades químicas e/ou físicas são, assim, adaptadas quando necessárias que os valores pretendidos prescritos para as propriedades de fluxo são respeitados.

[0255] A aplicação em camadas da composição aglutinante através da saída 4 da cabeça de impressão é subsequentemente realizada no passo 46, de modo a produzir o objeto a ser feito.

[0256] Todas as etapas no processo 40, incluindo o controle da cabeça de impressão, são controladas e monitoradas por meio da unidade de controle 14.

[0257] Especificamente, um tubo com uma altura de 2 m e um diâmetro de cerca de 600 mm foi produzido como exemplo. As camadas individuais aplicadas tinham uma largura de cerca de 30 mm e uma altura de cerca de 10 mm. A velocidade horizontal da cabeça de impressão era de cerca de 40 mm por segundo. A impressão do corpo moldado demorou 2 horas e 40 minutos. A altura das camadas inferiores e superiores não diferia em mais de 5%. O corpo em forma impressa tinha uma superfície ondulada muito uniforme, sem defeitos visíveis. Mesmo após armazenamento por 3 dias a 25 °C e cerca de 40% de umidade relativa do ar, o corpo moldado não apresentava quaisquer rachaduras visíveis. Cerca de 16 horas após a aplicação da última camada, o corpo oco foi levantado com o auxílio de correias de transporte e uma grua sobre uma palete de transporte sem que ocorressem danos no corpo moldado impresso.

[0258] Após cerca de 4 dias, o corpo moldado foi destruído por meio de um pesado martelo e os fragmentos foram analisados visualmente. As superfícies de fratura apresentavam superfície uniforme, sem inclusões de ar ou defeitos. As superfícies de fratura não exibiram nenhuma orientação preferencial, ou seja, as camadas aplicadas tiveram uma aderência tão boa entre si quanto dentro da mesma camada.

[0259] As modalidades acima descritas devem ser interpretadas meramente como exemplos ilustrativos que podem ser modificados conforme desejado no escopo da invenção.

[0260] Assim, por exemplo, o misturador estático 6 pode ser omitido, de modo que nem um misturador estático nem um misturador dinâmico estejam presentes na cabeça de impressão.

[0261] Além ou em vez do dispositivo de transporte integrado no aparelho de mistura 10, um ou mais dispositivos de transporte adicionais podem ser fornecidos no conduíte de transporte 12 e/ou na cabeça de impressão 3. Também é possível para dispositivos de transporte diferentes de parafusos de transporte estar presente.

[0262] É da mesma forma possível para outras unidades de medição que permitem, por exemplo, uma medição de temperatura ser fornecida em vez de ou em adição às unidades de medição 8, 13 na região da cabeça de impressão 3 e/ou no conduíte de transporte 12. É também concebível que a unidade de medição 13 no conduíte de transporte seja completamente omitida ou integrada na cabeça de impressão.

[0263] O aparelho de mistura 10 também pode ter menos ou mais entradas, de modo que componentes adicionais que estão presentes em recipientes adicionais possam ser medidos.

[0264] Em vez de um ou mais dos recipientes 11.1, 11.2, 11.3, também é possível que haja conexões com fontes externas, por exemplo, uma conexão de água.

[0265] Também é possível programar a unidade de controle de forma diferente, por exemplo, de modo que um fluxo de volume através da conduta de transporte 12 e/ou da cabeça de impressão 3 seja levado em consideração. Lista de números de referência 1 Sistema 2 Dispositivo de movimento

2.1 Braço móvel 3 Cabeça de impressão

3.1 Passagem 4 Saída controlável 5 Bocal de entrada 6 Misturador estático 7 Dispositivo de desaeração 8 Unidade de medição de pressão 9 Dispositivo de alimentação 10 Aparelho de mistura

10.1 Primeira entrada

10.2 Segunda entrada

10.3 Terceira entrada

11.1 Primeira embarcação

11.2 Segunda embarcação

11.3 Terceira embarcação

11.4 Reservatório de mistura 12 Conduíte flexível 13 Unidade de medição com transdutor ultrassônico

14 Unidade de controle 15a..h Linhas de controle e dados 20 Impulsionador 21 Tambor 22 fecho proximal 23 fecho distal 24 Saída 25 Dispositivo de suporte 26 Módulo de eixo 27 Módulo de tambor 28 Elemento de engate 29 Eixo de agitador 30 Elemento de transporte 31 Tambor 32 Prato de sacrifício 33 Pinos (elementos de agitação) 40 Processo de aplicação

41..46 Etapas de processo

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para aplicação de um material de construção curável, em particular, em um processo generativo, caracterizado peço fato de que compreende as etapas: - fornecimento de pelo menos dois componentes separados do material de construção; - introdução de pelo menos dois componentes separados em um aparelho de mistura (10), em particular em uma câmara de mistura do aparelho de mistura, com um dispositivo de alimentação (9); - mistura de pelo menos dois componentes separados no aparelho de mistura (10) para dar o material de construção curável no estado de pega; - alimentação do material de construção de pega através de um conduíte de transporte (12) usando um dispositivo de transporte (30) para uma cabeça de impressão (3) que é móvel em pelo menos uma direção no espaço; - aplicação do material de construção de pega por meio da cabeça de impressão móvel (3).

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho de mistura (10) no qual o material de construção curável no estado de pega é produzido compreende um misturador dinâmico que está disposto a montante da cabeça de impressão (3), em que dada preferência a nenhum misturador dinâmico sendo disposto na cabeça de impressão móvel (3).

3. Processo, de acordo com pelo menos uma das reivindicações de 1 a 2, caracterizado pelo fato de que o material de construção curável no estado de pega deixa de passar por qualquer misturador dinâmico após a mistura de pelo menos dois componentes separados estar completa.

4. Processo, de acordo com pelo menos uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o material de construção curável é, após a mistura dos pelo menos dois componentes separados estar completa, transportado no estado de pega através de um misturador estático (6) antes de sair da cabeça de impressão (3).

5. Processo, de acordo com pelo menos uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que uma mistura para influenciar as propriedades químicas e/ou físicas do material de construção de pega é adicionada ao material de construção de cura, em particular através de um bico de entrada (5) presente no conduíte de transporte e/ou na região da cabeça de impressão (3).

6. Processo, de acordo com pelo menos uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o material de construção de pega obtido é arejado e/ou desarejado na conduta de transporte (12) e/ou na cabeça de impressão (3), em particular por introdução de ar, por meio de um tratamento a vácuo e/ou por meio de vibração, antes de sair da cabeça de impressão (3).

7. Processo, de acordo com pelo menos uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que uma temperatura do material de construção de pega é alterada, em particular por meio de um elemento de aquecimento e/ou um elemento de refrigeração, antes de sair da cabeça de impressão (3).

8. Processo, de acordo com pelo menos uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que uma propriedade química e/ou física do material de construção de cura é medida no aparelho de mistura (10), na conduta de transporte (12), na cabeça de impressão (3) e/ou após a descarga da cabeça de impressão (3), em que dada preferência à medição de uma temperatura, uma pressão, um teor de umidade, uma condutividade elétrica, uma distribuição de velocidade e/ou uma viscosidade do material de construção de pega.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a determinação da propriedade química e/ou física é realizada durante a aplicação do material de construção, nomeadamente em tempo real.

10. Processo, de acordo com pelo menos uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que uma abertura de transferência na saída (4) da cabeça de impressão (3) é alterada durante a aplicação como uma função da estrutura do objeto a ser produzido.

11. Processo, de acordo com pelo menos uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a potência de transporte do dispositivo de transporte (30) é controlada e/ou regulada em função da propriedade química e/ou física medida do material de construção curável, em particular como uma função da pressão do material de construção de pega na conduta de transporte (12) e/ou na cabeça de impressão (3).

12. Processo, de acordo com pelo menos uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de que uma taxa de adição de pelo menos um componente do material de construção é regulada e/ou controlada em função da propriedade química e/ou física do material de construção de pega.

13. Processo, de acordo com pelo menos uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizado pelo fato de que: - um primeiro componente do material de construção está presente na forma sólida e compreende um aglutinante mineral e, opcionalmente, agregados, em particular cascalho, areia, frações de partículas de rocha e/ou cargas e, opcionalmente, uma mescla de concreto e/ou argamassa; - um segundo componente do material de construção está presente na forma líquida e compreende água; - um terceiro componente opcional compreendendo um plastificante está presente; - uma mescla que pode ser adicionada através do bocal de entrada (5) e preferencialmente compreende um plastificante, um auxiliar reológico e/ou um retardador está opcionalmente presente; onde os componentes e opcionalmente a mescla estão presentes em recipientes (11.1, 11.2, 11.3, 11.4) que são espacialmente separados uns dos outros e são constituintes do dispositivo de alimentação e/ou se comunicam com este último.

14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o primeiro componente compreende uma composição de aglutinante mineral seco compreendendo cimento e cargas minerais, em que a composição de aglutinante compreende pelo menos um acelerador de endurecimento à base de sulfato de alumínio, pelo menos um superplastificante à base de um éter de policarboxilato e pelo menos um auxiliar reológico, onde o éter policarboxilato tem pelo menos 1 mmol, em particular pelo menos 1,2 mmol, especialmente pelo menos 1,8 mmol, de grupos de ácido carboxílico por grama de éter policarboxilato seco.

15. Corpo formado caracterizado pelo fato de que é obtenível por ou obtido por um processo, conforme pelo menos uma das reivindicações de 1 a 14.