RU2618235C1 - Способ трехмерной печати зданий (варианты) и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ трехмерной печати зданий (варианты) и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2618235C1
RU2618235C1 RU2016112588A RU2016112588A RU2618235C1 RU 2618235 C1 RU2618235 C1 RU 2618235C1 RU 2016112588 A RU2016112588 A RU 2016112588A RU 2016112588 A RU2016112588 A RU 2016112588A RU 2618235 C1 RU2618235 C1 RU 2618235C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
print head
glass
furnace
melting furnace
walls
Prior art date
Application number
RU2016112588A
Other languages
English (en)
Inventor
Ануар Райханович Кулмагамбетов
Original Assignee
Ануар Райханович Кулмагамбетов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ануар Райханович Кулмагамбетов filed Critical Ануар Райханович Кулмагамбетов
Priority to RU2016112588A priority Critical patent/RU2618235C1/ru
Priority to EP16898065.4A priority patent/EP3441544A4/en
Priority to PCT/RU2016/000248 priority patent/WO2017176150A1/ru
Priority to US15/418,697 priority patent/US20170283297A1/en
Priority to CN201710093668.9A priority patent/CN107044206B/zh
Application granted granted Critical
Publication of RU2618235C1 publication Critical patent/RU2618235C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/02—Other methods of shaping glass by casting molten glass, e.g. injection moulding
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/14—Conveying or assembling building elements
    • E04G21/16—Tools or apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
    • E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
    • E04G21/0436—Devices for both conveying and distributing with distribution hose on a mobile support, e.g. truck
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
    • E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
    • E04G21/0445—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms
    • E04G21/0463—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms with boom control mechanisms, e.g. to automate concrete distribution

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Finishing Walls (AREA)
  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу строительства здания. Технической задачей изобретения является обеспечение возможности создания более прочных конструкций зданий. Решение технической задачи в способе трехмерной печати зданий, в его первом варианте, заключающемся в нанесении материала стен печатающей головкой в процессе перемещения печатающей головки по координатам расположения стен в трехмерном пространстве, достигается тем, что в качестве печатающей головки используют стекловаренную печь, одновременно используют более одной стекловаренной печи, одновременно осуществляют загрузку материала в стекловаренные печи, расплавление материала в стекловаренных печах, дозированную подачу расплавленного материала через выходные отверстия стекловаренных печей в процессе перемещения стекловаренных печей по координатам в трехмерном пространстве с формированием конструкций здания. Решение технической задачи в способе трехмерной печати зданий, в его втором варианте, заключающемся в нанесении материала стен печатающей головкой в процессе перемещения печатающей головки по координатам расположения стен в трехмерном пространстве, достигается тем, что в качестве печатающей головки используют стекловаренную печь, одновременно осуществляют загрузку материала в стекловаренную печь, расплавление материала в стекловаренной печи, дозированную подачу расплавленного материала через выходное отверстие стекловаренной печи в процессе перемещения стекловаренной печи по координатам в трехмерном пространстве с формированием конструкции здания и выравнивание незастывшего материала, а также по мере формирования конструкции здания осуществляют установку дополнительных элементов конструкции. Решение технической задачи в устройстве для осуществления способа трехмерной печати зданий, содержащем печатающую головку и механизм трехмерного позиционирования печатающей головки, достигается тем, что в качестве печатающей головки используется стекловаренная печь, имеется выравнивающее устройство для выравнивания плоскости стены, расположенное с возможностью формирования плоскости стены после нанесения материала стены печатающей головкой. 3 нз.п.ф.-лы, 4 илл.

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу строительства зданий.
Известен аналог - патент РФ №2371556, 27.10.2009, описывающий способ строительства здания, включающий изготовление панелей стен, перегородок, перекрытий, монтаж при помощи лебедок тельфера козлового крана; изготовление панельных стен перегородок, перекрытий и других изделий производят путем плавления горных пород и использования их массы для литья металлических и каменных изделий.
Недостатком аналога являются низкая производительность, так как литье изделий здания сначала осуществляется в формы, а затем отдельные элементы здания собирают в здание.
Также известен способ трехмерной печати зданий, описанный в ряде патентов, например патенте Китая CN 204728708, патенте Германии DE 202015002974 и патенте Китая CN 204940868, 06.01.2015, выбранном в качестве прототипа, включающем нанесение материала стен печатающей головкой в процессе перемещения печатающей головки по координатам расположения стен в трехмерном пространстве.
Известен аналог устройства, описанный в патенте Китая CN 204940868, 06.01.2015, выбранном в качестве прототипа, содержащем печатающую головку и механизм трехмерного позиционирования.
Недостатком прототипа способа и прототипа устройства является недостаточная прочность конструкций здания, изготавливаемых данным способом с помощью данного устройства, так как печать осуществляется материалами с низкими механическими характеристиками, из-за чего невозможно печатать многоэтажные здания.
Технической задачей изобретения является обеспечение возможности создания более прочных конструкций зданий.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в расширении сферы применения способа печати зданий до печати многоэтажных зданий, материал стен которых должен иметь более высокие прочностные характеристики, чем материал стен одноэтажных строений, а стены должны иметь армирование для выдерживания больших нагрузок, а также в обеспечении возможности многослойной печати стен различными материалами для формирования покрытий, выполняющих вспомогательные функции, в том числе обеспечение износостойкости и декоративную.
Решение технической задачи в способе трехмерной печати зданий, в его первом варианте, заключающемся в нанесении материала стен печатающей головкой в процессе перемещения печатающей головки по координатам расположения стен в трехмерном пространстве, достигается тем, что в качестве печатающей головки используют стекловаренную печь, одновременно используют более одной стекловаренной печи, одновременно осуществляют загрузку материала в стекловаренные печи, расплавление материала в стекловаренных печах, дозированную подачу расплавленного материала через выходные отверстия стекловаренных печей в процессе перемещения стекловаренных печей по координатам в трехмерном пространстве с формированием конструкций здания.
Решение технической задачи в способе трехмерной печати зданий, в его втором варианте, заключающемся в нанесении материала стен печатающей головкой в процессе перемещения печатающей головки по координатам расположения стен в трехмерном пространстве, достигается тем, что в качестве печатающей головки используют стекловаренную печь, одновременно осуществляют загрузку материала в стекловаренную печь, расплавление материала в стекловаренной печи, дозированную подачу расплавленного материала через выходное отверстие стекловаренной печи в процессе перемещения стекловаренной печи по координатам в трехмерном пространстве с формированием конструкции здания и выравнивание не застывшего материала, а также по мере формирования конструкции здания осуществляют установку дополнительных элементов конструкции.
Решение технической задачи в устройстве для осуществления способа трехмерной печати зданий, содержащем печатающую головку и механизм трехмерного позиционирования печатающей головки, достигается тем, что в качестве печатающей головки использована стекловаренная печь, имеется выравнивающее устройство для выравнивания плоскости стены, расположенное с возможностью формирования плоскости стены после нанесения материала стены печатающей головкой.
На фиг. 1 показана печатающая головка - стекловаренная печь.
На фиг. 2 показана стекловаренная печь сбоку.
На фиг. 3 изображен манипулятор, устанавливающий балку перекрытия строящегося здания.
На фиг. 4 изображен вид сверху на механизм трехмерного позиционирования.
Печатающей головкой является мобильная стекловаренная печь 1, изображенная на фиг.1 и 2, которая используется для расплавления и дозированной подачи расплавленного материала. На каждой печи имеется выходное отверстие 2. Для строительства стен выходное отверстие 2 в сечении имеет прямоугольную форму. Выходное отверстие 2 имеет свою автономную систему нагрева (не показана) для лучшего слива расплава, а также для технологического запуска после аварийного останова. Система нагрева состоит из нескольких слоев - первый слой, непосредственно соприкасающийся с расплавом, имеет мелкую систему перфорации, для подачи горячего воздуха и создания эффекта «воздушной подушки» внутри сопла, что уменьшает эффект прилипания расплава к стенкам. На внешней стенке печи 1 установлены ультразвуковые излучатели (не показаны), которые создают вибрацию воздуха и улучшают движение расплава. Система перфорации и подачи воздуха формирует направление движения струй воздуха по ходу движения расплава, что также способствует его истечению. Над воздушной оболочкой формируется нагревающий выходное отверстие 2 слой, как правило, это индукционный излучатель. Для подачи материала служат гибкий шланг 3 и дозатор 4, в который высыпается сырье из гибкого шланга 3. Дозатор 4 представляет из себя трубу с расположенным внутри вращающимся шнеком для перемещения материала, он является буферной частью и служит для формирования стабильного потока сырья под высоким давлением перед ее попаданием в печь 1. Наличие дозатора 4 необходимо по причине того, что плавка материала в печи 1 идет под давлением выше атмосферного. Для выравнивания материала только что сформированной части стены 5, который до застывания является пластичным и может деформироваться в процессе остывания, используют специальные вращающиеся валики 6, которые прикреплены к печи 1 и перемещаются вместе с печью 1. Вся поверхность вращающегося выравнивающего валика 6 перфорированная. Воздух под давлением подается изнутри валика 6, создавая воздушную «подушку». Валик 6 выравнивает край стены после слива горячего расплава, после чего расплав быстро застывает, фиксируя приданную ему валиком 6 форму. При необходимости заливки насыщенного газом расплава устанавливается расположенный в горизонтальной плоскости выравнивающий валик 7, показанный на фиг. 2. Его функция заключается в вертикальном уплотнении расплава с предотвращением образования выгнутой горизонтальной поверхности.
Манипулятор 8, изображенный на фиг. 3, представляет из себя механическую руку с захватом 9, управляемую сигналами электронно-вычислительной машины. Манипулятор 8 служит для трехмерного перемещения балок перекрытий 10 и других поддерживающих конструкций, а также для вкручивания в блоки креплений и укладки арматуры.
Ключевым элементом системы строительства здания с помощью описываемого способа и устройства является использование традиционного механизма трехмерного позиционирования объекта, который изображен на фиг. 4. Механизм трехмерного перемещения объекта включает столбы 11 раму 12, имеющую конструкцию фермы. Рама 12 перемещается по столбам 11 по направлению оси Z, которая направлена вертикально. На раме 12 имеются направляющие 13, по которым перемещается портал 14 по направлению оси Y. По направляющей портала 14 перемещается каретка 15 с объектом по направлению оси X. Это позволяет обеспечить перемещение объекта в любую точку пространства строящегося здания по любой траектории, в пределах описанных перемещений. Движением объекта в направлении каждой из осей управляют отдельные реверсивные двигатели, управляемые электронно-вычислительной машиной. В качестве перемещаемого объекта в описанных способах и устройстве выступают стекловаренные печи 1 и манипулятор 8. Обычно на одном портале 14 устанавливается одна каретка 15 с печью 1. Порталов 14 может быть несколько. Для ускорения литья стен сложных и протяженных строительных объектов печи 1 могут перемещаться каждая как в своем горизонтальном секторе, так и частично перекрывая сектора друг друга (на одной высоте Z) на своем общем портале 14 на разных каретках 15. При этом в некоторые моменты времени некоторые дополнительные печи 1 вынужденно ожидают попадания в свое координатное рабочее пространство.
Рассмотрим пример конкретной реализации первого варианта способа трехмерной печати зданий с использованием предлагаемого устройства.
В примере конкретной реализации используют три печатающие головки. Печатающие головки - это мобильные стекловаренные печи 1, одна из которых изображена на фиг. 1 и 2. Их используют для расплавления сырья и дозированной подачи получаемого при этом расплава в места запланированного расположения конструкций здания, например стен. Для этого печи перемещают в пространстве с помощью механизма трехмерного позиционирования по траекториям, соответствующим расположению стен 5 здания под управлением компьютерной программы, как в принтере для трехмерной печати, поэтому процесс создания конструкций здания назван печатью. С точки зрения физики процесс подачи расплава является литьем, поэтому далее будет использоваться термин литье для описания подачи расплава.
Плотность строительного материала регулируется составом сырья, температурой плавки, временем плавки и создаваемым в печи давлением. Первая печь 1 - печь индукционного типа, она предназначена для литья внешних поверхностей стен зданий, колонн и других конструкций, требующих повышенную сопротивляемость атмосферным факторам и механическим воздействиям. Она используется для литья материала плотностью от 400 до 4000 кг/м3. Вторая печь 1 - печь прямого сопротивления. Она используется для литья расплава низкой теплопроводности - для литья стен 5 зданий, материал которых имеет плотность от 150 до 500 кг/м3. Сырьем для первых двух печей 1 является шихта. Шихта на 70%-98% состоит из кварцевого песка, остальную часть составляют добавки в виде соды, извести, мела, угля, сульфата натрия, молотого стекла и других химических соединений для придания дополнительных свойств, таких как цвет, плотность и удельный вес. Третья печь 1 - печь индукционного типа для литья металла из качественного металлического сырья - металлолома или заготовок.
Перед возведением здания на месте его размещения собирают механизм трехмерного позиционирования. Перед печатью здания осуществляют загрузку материалов в бункеры (не показаны), закрепленные на раме 12 механизма трехмерного позиционирования и расположенные выше печей 1. Бункер не перемещается вместе с печью. Загрузка материала из бункеров в печи 1 осуществляют путем его высыпания из бункера под действием силы тяжести через гибкие шланги 3. Материал дозируется в печь 1 путем проталкивания шнеком, размещенным в дозаторе 4. Перед началом печати запускают программу электронно-вычислительной машины, управляющей реверсивными двигателями механизма трехмерного позиционирования. Нанесение материала стен начинают после разогрева предварительно помещенного в печь 1 сырья. Далее шихта или металлическое сырье непрерывно загружается в печь 1 по мере расходования расплава. Первую печь, имеющую два выходных отверстия 2, разнесенных на расстояние ширины создаваемой стены, начинают перемещать механизмом трехмерного позиционирования по траектории расположения стены 5. В процессе перемещения расплавленный материал вытекает из выходных отверстий 2 печи 1, создавая наружные слои стены. За первой печью перемещают вторую печь, заливающую менее плотный средний слой стены. После второй печи перемещают третью печь, с помощью которой осуществляет заливку металлом оставленных второй печью промежутков. Благодаря такому порядку более плотные наружные слои стены заливаются несколько быстрее, чем средний слой, создавая тем самым динамичную «опалубку» для среднего слоя, а полости в среднем слое выполняют роль формы для заливки армирующих металлических элементов стены. Порядок перемещения печей и их количество может быть отличным от описанного в данном примере. Эти параметры подбираются в зависимости от технического задания на строительство.
Рассмотрим пример конкретной реализации второго варианта способа трехмерной печати зданий с использованием предлагаемого устройства.
В примере конкретной реализации печатающей головкой является мобильная стекловаренная печь 1, которая используется для расплавления кварцевого песка и дозированной подачи расплавленного материала. Перед возведением здания на месте его размещения собирают механизм трехмерного позиционирования. Дозирование материала осуществляют так же, как в первом варианте способа. Переда началом печати запускают программу электронно-вычислительной машины, управляющей реверсивными двигателями механизма трехмерного позиционирования. Нанесение материала стен начинают после разогрева предварительно помещенного в печь 1 сырья. Печь 1 перемещают по траектории расположения стены 5. В процессе перемещения расплавленный материал вытекает из выходного отверстия 2 печи 1, формируя стену 5. Так как материал только что сформированной части стены является пластичным и может деформироваться в процессе остывания, то осуществляют его выравнивание специальными валиками 6, перемещаемыми вместе с печью 1. Следом за печью 1 на расстоянии 3 метра с помощью манипулятора 8 перемещают горелку (не показана), осуществляющую отжиг только что залитой стены. Расплав, вытекающий из печи 1, имеет температуру порядка 1200-1400 градусов по Цельсию. Когда расплав оказывается снаружи, то его температура резко падает до 500-800 градусов и появляется разность температур между внутренним объемом и наружными слоями стены 5 по причине малой теплопроводности материала. В результате разности температур возникают механические напряжения в отлитой стене 5. Поэтому следом за печью 1 идет горелка, которая повторно разогревает внешний слой стены 5 для снятия внутренних напряжений. Без отжига стена 5 может разрушиться от незначительного внешнего воздействия.
Обычно конструкции многоэтажных зданий содержат железобетонные балки 10 над проемами дверей и окон. Поэтому в процессе строительства здания описанным способом осуществляют установку данных дополнительных элементов конструкции здания с помощью манипулятора 8. По окончании заливки части стены 5, ограничивающей оконный или дверной проемы, манипулятор 8 устанавливает необходимую балку 10 перекрытия над окном или дверью. Кроме этого, манипулятор 5 используют для установки поддонов при перемещении печи 1 над местами, которые не нужно заливать материалом. В этом случае льющийся из выходного отверстия 2 расплав попадает в подставленную под выходное отверстие 2 печи 1 поддон (на чертеже не показан). Поддон выполняет роль формы для отливаемых садово-парковых или малогабаритных строительных конструкций. Над отдельными проемами, где нет манипуляторов 8, печь 1 перемещают быстрее, а вытекающий расплав образует над проемом лишь тонкую нить, которая впоследствии легко удаляется. В зависимости от проекта здания используют один или несколько манипуляторов 8.
Достижение технического результата первым вариантом предлагаемого способа достигается благодаря использованию для печати стен одновременно нескольких стекловаренных печей, что позволяет печатать композиционные конструкции зданий, в которых значительную часть нагрузки воспринимают армирующие металлические элементы, износостойкость обеспечивают наружные слои, а тепло- и шумоизоляцию средний слой. Это делает конструкцию прочной. Оптимальное соотношение веса и прочности получаемых с помощью описанного способа конструкций позволяет применять его для печати многоэтажных зданий, в конструкции которых эти факторы важнее, чем в конструкциях малоэтажных зданиях.
Достижение технического результата вторым вариантом предлагаемого способа достигается благодаря выравниванию не застывшего материала конструкции здания, а также благодаря установке дополнительных элементов конструкции здания, которые невозможно напечатать в процессе печати конструкции здания. Выравнивание материала до застывания обеспечивает точность размеров конструкции здания, которая повышает прочность и устойчивость конструкции здания. Операция выравнивания неизбежна при печати конструкций зданий, материалом которых являются расплавленные силикаты. Такие материалы имеют высокую прочность, необходимую для печати многоэтажных зданий, но одновременно с этим имеют высокую температуру плавления и невысокую скорость застывания, что приводит к необходимости выравнивания напечатанной конструкции. Установка дополнительных элементов необходима в процессе печати многоэтажных зданий. Такие элементы, как балки перекрытия окон и дверей, выполненные из стали или железобетона, позволяют значительно увеличить прочность перекрытия, которая важна при строительстве многоэтажных зданий.
Достижение технического результата предлагаемым устройством достигается благодаря использованию в качестве печатающей головки стекловаренной печи и благодаря наличию в конструкции выравнивающего устройства. Стекловаренная печь позволяет осуществлять печать конструкций зданий материалом с высокими прочностными характеристиками. Наличие в конструкции выравнивающего устройства позволяет осуществлять выравнивание материала до застывания, что обеспечивает точность размеров конструкции здания, которая повышает прочность и устойчивость конструкции здания.
Дополнительными преимуществами первого варианта предлагаемого способа являются:
- возможность печати декоративных покрытий в процессе печати основных конструкций здания, используя при этом те же печатающие головки,
- соответствие возводимыми с помощью способа конструкциями высоким требованиям экологии и теплопроводности. Экологичность достигается за счет того, что в качестве исходного материала для заливки дома используется естественный инертный материал - кварцевый песок. Низкая теплопроводность обеспечивается возможностью отливать стены с высоким содержанием газовых пузырьков. В процессе плавки кварцевого песка, на этапе силикатообразования, выделяется примерно 40 объемных частей газа на 1 объемную часть песка. Газ образует пористую теплоизолирующую структуру.

Claims (3)

1. Способ трехмерной печати зданий, заключающийся в нанесении материала стен печатающей головкой в процессе перемещения печатающей головки по координатам расположения стен в трехмерном пространстве, отличающийся тем, что в качестве печатающей головки используют стекловаренную печь, одновременно используют более одной стекловаренной печи, одновременно осуществляют загрузку материала в стекловаренные печи, расплавление материала в стекловаренных печах, дозированную подачу расплавленного материала через выходные отверстия стекловаренных печей в процессе перемещения стекловаренных печей по координатам в трехмерном пространстве с формированием конструкций здания.
2. Способ трехмерной печати зданий, заключающийся в нанесении материала стен печатающей головкой в процессе перемещения печатающей головки по координатам расположения стен в трехмерном пространстве, отличающийся тем, что в качестве печатающей головки используют стекловаренную печь, одновременно осуществляют загрузку материала в стекловаренную печь, расплавление материала в стекловаренной печи, дозированную подачу расплавленного материала через выходное отверстие стекловаренной печи в процессе перемещения стекловаренной печи по координатам в трехмерном пространстве с формированием конструкции здания и выравнивание незастывшего материала, а также по мере формирования конструкции здания осуществляют установку дополнительных элементов конструкции.
3. Устройство для трехмерной печати зданий, содержащее печатающую головку и механизм трехмерного позиционирования печатающей головки, отличающееся тем, что в качестве печатающей головки используется стекловаренная печь, имеется выравнивающее устройство для выравнивания плоскости стены, расположенное с возможностью формирования плоскости стены после нанесения материала стены печатающей головкой.
RU2016112588A 2016-04-04 2016-04-04 Способ трехмерной печати зданий (варианты) и устройство для его осуществления RU2618235C1 (ru)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016112588A RU2618235C1 (ru) 2016-04-04 2016-04-04 Способ трехмерной печати зданий (варианты) и устройство для его осуществления
EP16898065.4A EP3441544A4 (en) 2016-04-04 2016-04-27 THREE-DIMENSIONAL PRINTING METHOD FOR BUILDINGS (VARIANTS) AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE SAME
PCT/RU2016/000248 WO2017176150A1 (ru) 2016-04-04 2016-04-27 Способ трехмерной печати зданий (варианты) и устройство для его осуществления
US15/418,697 US20170283297A1 (en) 2016-04-04 2017-01-28 Method for 3d printing of buildings and a device for implementation thereof
CN201710093668.9A CN107044206B (zh) 2016-04-04 2017-02-21 用于建筑物3d打印的方法及用于其实施的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016112588A RU2618235C1 (ru) 2016-04-04 2016-04-04 Способ трехмерной печати зданий (варианты) и устройство для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2618235C1 true RU2618235C1 (ru) 2017-05-03

Family

ID=58697924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016112588A RU2618235C1 (ru) 2016-04-04 2016-04-04 Способ трехмерной печати зданий (варианты) и устройство для его осуществления

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20170283297A1 (ru)
EP (1) EP3441544A4 (ru)
CN (1) CN107044206B (ru)
RU (1) RU2618235C1 (ru)
WO (1) WO2017176150A1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107282925A (zh) * 2017-07-11 2017-10-24 岳海军 一种三维打印设备及方法
RU179287U1 (ru) * 2017-07-28 2018-05-07 Глеб Алексеевич Ноздрин 3Д принтер, применяемый для возведения зданий и конструкций
RU179260U1 (ru) * 2017-07-31 2018-05-07 Ноздрин Глеб Алексеевич Печатающая головка 3Д принтера, предназначенного для печати изделий с армированием
CN111236652A (zh) * 2020-03-27 2020-06-05 同济大学 一种不间断建筑3d打印装置及方法
RU2739244C2 (ru) * 2019-04-16 2020-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Устройство и способ для изготовления теплоизолирующих стен из полистеролбетона при помощи 3D-принтера

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190292803A1 (en) * 2018-03-26 2019-09-26 General Electric Company Additively manufactured tower structure and method of fabrication
US11230032B2 (en) 2018-04-13 2022-01-25 Ut-Battelle, Llc Cable-driven additive manufacturing system
DE102018109501A1 (de) 2018-04-20 2019-10-24 Peri Gmbh Bewehrung von 3D-gedruckten Betonkörpern
DE102020129314A1 (de) 2020-11-06 2022-05-12 Ernst-Abbe-Hochschule Jena, Körperschaft des öffentlichen Rechts Glasextrusionsanordnung und Glasextrusionsverfahren zur direkten Herstellung kompakter, dreidimensionaler sowie geometrisch definierter Halbzeuge und Bauteile aus Glas
US11697222B2 (en) * 2021-11-01 2023-07-11 General Electric Company Additively manufactured structure with reinforced access opening

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005070657A1 (en) * 2004-01-20 2005-08-04 University Of Southern California Automated construction including robotic systems
CN204728708U (zh) * 2015-04-21 2015-10-28 徐晓冰 建筑工程施工用3d打印系统

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1214671A (en) * 1968-02-07 1970-12-02 Robert Julian Hansford A construction process and apparatus therefor
US5529471A (en) * 1995-02-03 1996-06-25 University Of Southern California Additive fabrication apparatus and method
RU2417170C2 (ru) * 2009-02-11 2011-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Пеностекло" Способ получения блочного пеностекла
US20140035995A1 (en) * 2010-12-07 2014-02-06 Sun Chemical Corporation Aerosol jet printable metal conductive inks, glass coated metal conductive inks and uv-curable dielectric inks and methods of preparing and printing the same
CN103395973B (zh) * 2013-08-15 2016-06-29 蚌埠玻璃工业设计研究院 一种基于3d打印技术的玻璃高温熔化熔体成型喷头
US20150059408A1 (en) * 2013-09-05 2015-03-05 Evgeny ABUSHAEV Structure printer and methods thereof
CN103524022B (zh) * 2013-09-22 2015-10-28 清华大学 基于3d打印和硼硅酸盐玻璃的脱硫排烟烟囱建造方法
CN105793205A (zh) * 2013-10-04 2016-07-20 康宁公司 使用rf等离子体熔融玻璃材料
CN203654462U (zh) * 2014-01-07 2014-06-18 马义和 一种可供3d打印的活动板房中间段结构
CN104944750A (zh) * 2014-03-25 2015-09-30 郭作超 一种玻璃3d打印装置
US20150307385A1 (en) * 2014-04-25 2015-10-29 Massachusetts Institute Of Technology Methods and apparatus for additive manufacturing of glass
CN104532986B (zh) * 2014-12-23 2017-10-31 中国建筑第八工程局有限公司 3d打印内隔墙及其施工方法
JP6324632B2 (ja) * 2015-01-06 2018-05-16 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ ３ｄ印刷用のプリンタヘッド
WO2016114450A1 (ko) * 2015-01-12 2016-07-21 한국세라믹기술원 3d 프린터용 인쇄 헤드, 이를 이용한 3d 프린터, 상기 3d 프린터를 이용한 성형물의 제조방법, 인조치아의 제조방법 및 머시너블 유리 세라믹 성형물의 제조방법
US9919510B2 (en) * 2016-04-12 2018-03-20 Massachusetts Institute Of Technology Methods and apparatus for additive manufacturing with molten glass

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005070657A1 (en) * 2004-01-20 2005-08-04 University Of Southern California Automated construction including robotic systems
CN204728708U (zh) * 2015-04-21 2015-10-28 徐晓冰 建筑工程施工用3d打印系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ст. Напечатанные города: Строительный принтер. Журнал Популярная механика, Декабрь, 2008. 3D - принтер - в каждый дом. "Классическая трехмерная печать" 26.02.2015, [он-лайн] [найдено 13.12.2016]. Найдено в Интернет: <https://geektimes.ru/company/mvideo/blog/246458/> . *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107282925A (zh) * 2017-07-11 2017-10-24 岳海军 一种三维打印设备及方法
CN107282925B (zh) * 2017-07-11 2019-11-26 岳海军 一种三维打印设备及方法
RU179287U1 (ru) * 2017-07-28 2018-05-07 Глеб Алексеевич Ноздрин 3Д принтер, применяемый для возведения зданий и конструкций
RU179260U1 (ru) * 2017-07-31 2018-05-07 Ноздрин Глеб Алексеевич Печатающая головка 3Д принтера, предназначенного для печати изделий с армированием
RU2739244C2 (ru) * 2019-04-16 2020-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Устройство и способ для изготовления теплоизолирующих стен из полистеролбетона при помощи 3D-принтера
CN111236652A (zh) * 2020-03-27 2020-06-05 同济大学 一种不间断建筑3d打印装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017176150A1 (ru) 2017-10-12
CN107044206B (zh) 2019-07-02
EP3441544A1 (en) 2019-02-13
CN107044206A (zh) 2017-08-15
EP3441544A4 (en) 2019-11-20
US20170283297A1 (en) 2017-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2618235C1 (ru) Способ трехмерной печати зданий (варианты) и устройство для его осуществления
US20110131892A1 (en) Green Precast Mold
US3275719A (en) Method of building in situ construction using sequential molding techniques
CN108505645B (zh) Cl复合混凝土剪力墙现场浇筑施工方法
US20190277045A1 (en) Method for constructing wall-like structure
CN106245821B (zh) 一种轻钢结构轻混凝土预制装配墙体及其施工方法
US20220024820A1 (en) Method of forming a cement containing insulated block, wall or other building material
US20200130258A1 (en) Method and device for producing a paving area
JPH06220934A (ja) 構造物の空間部に耐火物を充填する方法
CN105965664A (zh) 一种预应力桩3d打印系统及其使用方法
JP2018086747A (ja) ３ｄプリント技術を用いた建設構造物の構築装置
CN102433958A (zh) 一种预制墙板施工构件
CN102644382A (zh) 大模块墙体的安装工艺
US10760271B2 (en) Additive manufactured multi-colored wall panel
CN102535841A (zh) 一种预制墙板施工工艺
CN103883022A (zh) 围护结构内外墙抗震与隔音抗裂一体化构造及其施工方法
CN106703260A (zh) 一种建筑墙体及其施工方法
CN114667274A (zh) 绝缘元件的增材制造
CN101168265A (zh) 预制保温浆料复合墙体、楼板的方法
EP4005760A1 (en) 3-d printing method for manufacturing mortar-based elements
CN104074294A (zh) 一种混凝土结构实心楼盖填充体及其制作方法与应用
Isaac et al. Automated Shotcrete: A More Sustainable Construction Technology
US11174636B2 (en) Additive manufactured multi-colored wall panel
RU2813506C2 (ru) Способ для изготовления элементов на основе строительного раствора
EP3719229A1 (en) Concrete floor panel, method of production of such panel and floor made of this panel