RU2703574C2 - Method for building walls of printing printer using discrete printing - Google Patents

Method for building walls of printing printer using discrete printing Download PDF

Info

Publication number
RU2703574C2
RU2703574C2 RU2017114987A RU2017114987A RU2703574C2 RU 2703574 C2 RU2703574 C2 RU 2703574C2 RU 2017114987 A RU2017114987 A RU 2017114987A RU 2017114987 A RU2017114987 A RU 2017114987A RU 2703574 C2 RU2703574 C2 RU 2703574C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mini
printing
construction
printer
formwork
Prior art date
Application number
RU2017114987A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017114987A (en
RU2017114987A3 (en
Inventor
Михаил Михайлович Титов
Ирина Сергеевна Барданова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)
Priority to RU2017114987A priority Critical patent/RU2703574C2/en
Publication of RU2017114987A publication Critical patent/RU2017114987A/en
Publication of RU2017114987A3 publication Critical patent/RU2017114987A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2703574C2 publication Critical patent/RU2703574C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—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
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • 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
    • E04G21/20—Tools or apparatus for applying mortar

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Finishing Walls (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to construction, in particular, to construction of buildings and structures with construction 3d printer. Technical result is achieved by the fact that the method for erection of building walls with printing 3d-printer discrete printing, in which the structure is printed with continuous layer-by-layer application of the construction mixture, includes erection of structures made with discrete printing, at which extruder with mini-mold of 3d-printer is installed in design position, after which construction mixture is supplied into mini-formwork, then after complete filling of mini-form with mixture, fixed by sensors, power pulse is supplied, which heats erected volume from 90 to 98 °C, as a result of which the element is faster gaining strength and forming, after which the extruder with the mini molding moves to the next design position, at which the end side of the formed element is the fourth side of the formwork.
EFFECT: technical result is a set of required strength of the printed layer before laying next when printing structures, achieving maximum flat surface of the printed structure using a small-size, easy-to-transport and installation of construction 3d printer.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности, к возведению зданий и сооружений строительным 3d-принтером.The invention relates to the field of construction, in particular, to the construction of buildings and structures with a construction 3d printer.

Известно устройство многофункциональный строительный робот для строительной 3d-печати (патент РФ №161181, МПК E04G 21/20, опубл. 10.04.2016), включающий портальную систему, перемещающуюся по направляющим рельсам. Печать конструкций осуществляется перемещением экструдера в пределах портала послойным укладыванием смеси.A device is known for a multifunctional construction robot for building 3d printing (RF patent No. 161181, IPC E04G 21/20, publ. 04/10/2016), including a portal system moving along the guide rails. Printing of structures is carried out by moving the extruder within the portal by layering the mixture.

Недостатком данной системы является громоздкость, большие габариты каркаса 3d-принтера, сложность в установке, ограничение печати в пределах конструкции принтера.The disadvantage of this system is cumbersome, the large dimensions of the frame of a 3d printer, the complexity of installation, the restriction of printing within the design of the printer.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому изобретению является устройство для 3d-печати ограждающих конструкций послойным укладыванием смеси (Apis Cor, Технология строительства, материалы для проектирования и рабочие чертежи узлов, экономический расчет / Apis Cor. - Изд. 1-е - М.: Альбом технических решений - 2016. - 38 с.). Устройство представляет собой мобильную систему в виде стрелы-манипулятора, которое печатает конструкции непрерывным послойным нанесением строительной смеси.The closest in technical essence of the claimed invention is a device for 3d printing of enclosing structures by layer-by-layer laying of a mixture (Apis Cor, Construction Technology, materials for design and working drawings of units, economic calculation / Apis Cor. - Edition 1-e - M .: Album technical solutions - 2016. - 38 p.). The device is a mobile system in the form of a boom-manipulator, which prints structures by continuous layer-by-layer application of the building mixture.

Недостатком вышеприведенного способа возведения конструкций является отсутствие набора прочности предыдущих слоев перед укладыванием последующих в процессе возведения конструкций, готовые конструкции имеют волнообразную поверхность за счет многослойного укладывания смеси, что несет за собой затраты на отделочные работы.The disadvantage of the above method of erecting structures is the lack of strength gain of the previous layers before laying the subsequent ones in the process of erecting structures, finished structures have a wavy surface due to the multilayer laying of the mixture, which incurs the cost of finishing work.

Задачей заявляемого способа является набор необходимой прочности печатаемого слоя перед укладыванием последующего во время печати конструкций, достижение максимально ровной поверхности печатаемой конструкции с использованием малогабаритного, легкого в транспортировке и установке строительного 3d-принтера.The objective of the proposed method is to set the required strength of the printed layer before laying the next one during the printing of structures, achieving the most even surface of the printed structure using a small-sized, easy to transport and install building 3d printer.

Поставленная задача решается тем, что в способе для возведения стен здания печатающим 3d-принтером дискретной печатью, при котором происходит печать конструкции непрерывным послойным нанесением строительной смеси, согласно изобретению, возведение конструкций выполняется дискретной печатью, при которой экструдер с мини-опалубкой 3d-принтера устанавливается в проектное положение, после чего подается строительная смесь в мини-опалубку, затем после полного заполнения мини-опалубки смесью, фиксируемое датчиками, подается импульс мощности, который нагревает возводимый объем от 90 до 98°C, в результате чего элемент быстрее набирает прочность и происходит формовка, после чего экструдер с мини-опалубкой перемещается в следующее проектное положение, при котором торцевая сторона сформированного элемента является четвертой стороной опалубки.The problem is solved in that in the method for erecting walls of a building with a 3D printing printer with discrete printing, in which the structure is printed by continuous layer-by-layer application of the building mixture, according to the invention, erection of structures is performed by discrete printing, in which an extruder with a mini formwork 3d printer is installed in the design position, after which the building mixture is fed into the mini formwork, then after the mini formwork is completely filled with the mixture, fixed by the sensors, a power pulse is supplied, which heats the constructed volume from 90 to 98 ° C, as a result of which the element quickly gains strength and molding occurs, after which the extruder with mini formwork moves to the next design position, in which the end side of the formed element is the fourth side of the formwork.

За счет дискретной печати с использование прямоугольной мини-опалубки, а также набора необходимой критической прочности, создается четкая ортогональная форма строительный конструкций, что в свою очередь сокращает расходы на отделочные работы.Due to discrete printing using rectangular mini formwork, as well as a set of critical critical strength, a clear orthogonal form of building structures is created, which in turn reduces the cost of finishing work.

На чертежах ФИГ. 1 и ФИГ. 2 представлен вид устройства 3d-принтера для осуществления способа возведения конструкций дискретной печатью.In the drawings of FIG. 1 and FIG. 2 is a view of a 3d printer device for implementing the method of erecting structures by discrete printing.

Устройство 3d-принтера для дискретной печати содержит опорную часть 1, перемещающуюся вертикально; стрелу 2, поворачивающаяся на 360 градусов вокруг оси опорной части 1; стрелу 3, перемещающуюся вдоль стрелы 2; экструдер 4; мини-опалубку 5; проводники электрического тока 6; диэлектрик 7; провода 8 для подачи импульса мощности; датчик заполнения 9 опалубки смесью.The device of the 3D printer for discrete printing contains a support part 1, moving vertically; an arrow 2 that rotates 360 degrees around the axis of the support part 1; boom 3 moving along boom 2; extruder 4; mini formwork 5; conductors of electric current 6; dielectric 7; wires 8 for supplying a power pulse; fill gauge 9 formwork mixture.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

На строительную площадку устанавливается 3d-принтер, представляющий собой мобильный кран-манипулятор. Выполняются пуско-наладочные работы. Возведение стен выполняется 3d-принтером дискретной печатью. Для этого стрела с экструдером и мини-опалубкой устанавливается в угол будущего здания. Экструдером в мини-опалубку подается строительная смесь. Датчики, расположенные по верхним углам мини-опалубки передают информацию о заполнении объема мини-опалубки на компьютер. После полного заполнения смесью мини-опалубки к проводникам электрического тока через провода подается импульс мощности для быстрого нагрева и набора критической прочности. Затем стрела с экструдером и мини-опалубкой перемещается на длину мини-опалубки минус 2 см и операции повторяются.A 3D printer is installed on the construction site, which is a mobile crane. Commissioning work is in progress. The erection of walls is performed by a 3D printer with discrete printing. To do this, an arrow with an extruder and mini formwork is installed in the corner of the future building. The extruder is fed into the mini formwork mortar. Sensors located at the upper corners of the mini formwork transmit information about filling the volume of the mini formwork to the computer. After the mini-formwork is completely filled with a mixture, a power pulse is supplied to the electric conductors through the wires for quick heating and a set of critical strength. Then the arrow with the extruder and mini formwork moves to the length of the mini formwork minus 2 cm and the operations are repeated.

Стрела с экструдером и мини-опалубкой доходит до угла, поднимается на 1,5 высоты мини-опалубки для разворота и принятия нового проектного положения, затем опускается на ту же высоту для установки мини-опалубки на готовый слой и продолжения печати конструкции.The boom with the extruder and mini formwork reaches the corner, rises to 1.5 heights of the mini formwork for turning and adopting a new design position, then lowers to the same height to install the mini formwork on the finished layer and continue printing the structure.

Каждый следующий слой имеет перевязку с предыдущим на половину длины мини-опалубки.Each next layer has a dressing with the previous half the length of the mini formwork.

Использование различных сменных насадок мини-опалубки позволит решать разные задачи.The use of various interchangeable mini formwork nozzles will solve different problems.

Использование заявляемого изобретения позволяет достигать быстрого набора критической прочности слоев во время печати конструкции за счет подачи импульса мощности и создавать четкую ортогональную форму конструкций с ровной поверхностью под отделку.Using the claimed invention allows to achieve a quick set of critical layer strength during printing of a structure by applying a power pulse and to create a clear orthogonal shape of structures with a flat surface for decoration.

Claims (1)

Способ для возведения стен здания печатающим 3d-принтером дискретной печатью, при котором происходит печать конструкции непрерывным послойным нанесением строительной смеси, отличающийся тем, что возведение конструкций выполняется дискретной печатью, при которой экструдер с мини-опалубкой 3d-принтера устанавливается в проектное положение, после чего подается строительная смесь в мини-опалубку, затем после полного заполнения мини-опалубки смесью, фиксируемого датчиками, подается импульс мощности, который нагревает возводимый объем от 90 до 98°С, в результате чего элемент быстрее набирает прочность и происходит формовка, после чего экструдер с мини-опалубкой перемещается в следующее проектное положение, при котором торцевая сторона сформированного элемента является четвертой стороной опалубки.A method for erecting walls of a building with a 3D printing printer using discrete printing, in which the structure is printed by continuous layer-by-layer application of the building mixture, characterized in that the structures are erected by discrete printing, in which the extruder with a mini formwork of the 3D printer is installed in the design position, after which the building mixture is fed into the mini formwork, then after the mini formwork is completely filled with the mixture fixed by the sensors, a power pulse is supplied, which heats the volume being built from 90 up to 98 ° C, as a result of which the element quickly gains strength and molding occurs, after which the extruder with mini formwork moves to the next design position, in which the end side of the formed element is the fourth side of the formwork.
RU2017114987A 2017-04-27 2017-04-27 Method for building walls of printing printer using discrete printing RU2703574C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017114987A RU2703574C2 (en) 2017-04-27 2017-04-27 Method for building walls of printing printer using discrete printing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017114987A RU2703574C2 (en) 2017-04-27 2017-04-27 Method for building walls of printing printer using discrete printing

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017114987A RU2017114987A (en) 2018-10-30
RU2017114987A3 RU2017114987A3 (en) 2019-07-29
RU2703574C2 true RU2703574C2 (en) 2019-10-21

Family

ID=64102606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017114987A RU2703574C2 (en) 2017-04-27 2017-04-27 Method for building walls of printing printer using discrete printing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2703574C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU204318U1 (en) * 2021-02-02 2021-05-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» DEVICE FOR APPLYING A LAYER OF MATERIAL IN THREE-DIMENSIONAL PRINTING OF BUILDINGS AND ARCHITECTURAL-CONSTRUCTION MODULES
RU2791611C1 (en) * 2022-05-16 2023-03-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) Method for manufacturing three-dimensional building elements by 3d-printing method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6423261B1 (en) * 1999-02-02 2002-07-23 Daniel R. Joseph Blown film extrusion apparatus and method with improved collapsing frame
JP2007518586A (en) * 2004-01-20 2007-07-12 ユニバーシティ オブ サウザーン カリフォルニア Automated construction including robotic systems
RU161181U1 (en) * 2015-02-26 2016-04-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственная Компания "Шиколово" MULTIFUNCTIONAL BUILDING ROBOT
RU169634U1 (en) * 2016-09-30 2017-03-27 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" Extruder for additive manufacturing of composite materials

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6423261B1 (en) * 1999-02-02 2002-07-23 Daniel R. Joseph Blown film extrusion apparatus and method with improved collapsing frame
JP2007518586A (en) * 2004-01-20 2007-07-12 ユニバーシティ オブ サウザーン カリフォルニア Automated construction including robotic systems
RU161181U1 (en) * 2015-02-26 2016-04-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственная Компания "Шиколово" MULTIFUNCTIONAL BUILDING ROBOT
RU169634U1 (en) * 2016-09-30 2017-03-27 Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" Extruder for additive manufacturing of composite materials

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Apis Cor, "Технология строительства, материалы для проектирования и рабочие чертежи узлов, экономический расчёт", альбом технических решений, издание первое, Москва, 2016, стр.27-37. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU204318U1 (en) * 2021-02-02 2021-05-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» DEVICE FOR APPLYING A LAYER OF MATERIAL IN THREE-DIMENSIONAL PRINTING OF BUILDINGS AND ARCHITECTURAL-CONSTRUCTION MODULES
RU2791611C1 (en) * 2022-05-16 2023-03-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) Method for manufacturing three-dimensional building elements by 3d-printing method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017114987A (en) 2018-10-30
RU2017114987A3 (en) 2019-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2704995C1 (en) Method of erecting concrete wall, working member of construction 3d printer and concrete wall
WO2017153790A1 (en) Installation and method for producing buildings by three-dimensional printing
US11021887B2 (en) Method of constructing a tower
KR101911404B1 (en) Concrete extrusion apparatus for 3d printing system
CN103422606B (en) Structural column erecting-free block and construction method
CN110130641B (en) 3D printing assembly type modular building method
RU179287U1 (en) 3D printer used for the construction of buildings and structures
EP3733354B1 (en) Robotized construction system and corresponding method for fabricating a buildung
RU2618817C1 (en) Method of erecting framework for structures
RU2703574C2 (en) Method for building walls of printing printer using discrete printing
CN106382005A (en) Adjustable template system for rapidly pouring precast lintels
JP2023014154A (en) Manufacturing method of fiber reinforced concrete member
CN104153579A (en) Pouring formwork structure for non-standard layer structure and construction method
CN104675112A (en) Steel stair formwork and constructing method for once pouring forming of building staircase
CN109296117B (en) Composite hollow inner template light partition wall and construction method
CN101967884B (en) Method for controlling concrete planeness of large-area steel bar truss template
CN104110131B (en) A kind of wall structure post hollow concrete formwork
KR101914523B1 (en) Apparatus for 3d printed concrete binding redistribution
CN108005684B (en) Separated steel mould trolley and construction method thereof
CN104164974A (en) Building casting method and casting mold system used for building casting method
RU2679171C2 (en) Station for automatic alignment of construction mixtures and laying of floor tiles, station for automatic alignment of construction mixtures and station for automatic laying of floor tiles
US1054635A (en) Machine for erecting walls and the like.
CN206220274U (en) A kind of exterior wall and its waterproof layer protection wall
CN103206081A (en) Sandwich formwork fixing device and sandwich formwork construction method
CN204139592U (en) That builds for building builds mold system