RU206658U1 - Печатающая головка строительного 3D-принтера для печати многослойных стен - Google Patents
Печатающая головка строительного 3D-принтера для печати многослойных стен Download PDFInfo
- Publication number
- RU206658U1 RU206658U1 RU2020136401U RU2020136401U RU206658U1 RU 206658 U1 RU206658 U1 RU 206658U1 RU 2020136401 U RU2020136401 U RU 2020136401U RU 2020136401 U RU2020136401 U RU 2020136401U RU 206658 U1 RU206658 U1 RU 206658U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- print head
- construction
- nozzles
- printing
- printer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области машиностроения и строительной отрасли. Печатающая головка строительного 3D-принтера для печати многослойных стен предназначена для печати (послойного нанесения) строительными материалами. В качестве печатаемых объектов могут быть здания, сооружения и различные строительные конструкции. Подача строительных материалов из печатающей головки осуществляется через сопла. Наличие не менее трёх сопел в печатающей головке строительного 3D-принтера позволяет печатать многослойные стены. Конструкция печатающей головки позволяет менять количество, размер и расположение сопел в зависимости от проекта печатаемого объекта. Из крайних сопел подаётся строительный раствор на основе цемента, гипса или глины, тем самым производится печать внутренней и внешней (фасадной) частей стены. Через центральное сопло подаётся теплоизоляционный материал, в качестве которого может использоваться пенополиуретан. Пенополиуретан предварительно смешивается из компонентов «А» (полиол) и «Б» (изоцианат). Расширяясь, он заполняет пространство между внутренней и внешней частями стены, образуя теплоизоляционный слой. За счёт наличия в печатающей головке не менее трёх сопел увеличивается производительность строительного 3D-принтера.
Description
Из уровня техники известна печатающая головка для строительных 3D-принтеров, предназначенная для изготовления строительных конструкций, в том числе для строительства жилых домов, зданий и сооружений различного назначения, в конструкции которой содержатся 4 экструдера (см. патент РФ №198857, кл. МПК E04G 21/16, опубл. 30.07.2020, бюл. №22). Недостатком данной конструкции является то, что печать производится только строительной смесью и подача теплоизоляционного материала через печатающую головку не предусмотрена. Последующее нанесение/подача теплоизоляционного материала выполняется вручную, что увеличивает стоимость и сроки строительства.
Также из уровня техники известна печатающая головка для строительных 3D-принтеров, предназначена для изготовления строительных конструкций, в том числе для строительства жилых домов, зданий и сооружений различного назначения. Конструкция печатающей головки содержит как минимум пару экструдеров, механизм перемещения каждого из которых выполнен в виде манипулятора, представляющего собой систему подвижно связанных со множеством степеней свободы (см. патент РФ №188386, кл. МПК B33Y 30/00, опубл. 09.04.2019, бюл. №10). Недостатком данной конструкции является то, что она состоит из множества подвижных элементов. Это увеличивает вероятность поломки и срок ремонта. Кроме того, большая длина рычагов – манипуляторов затрудняет их точное позиционирование. А так же, в конструкции не предусмотрена подача теплоизоляционного материала через печатающую головку. Последующее нанесение/подача теплоизоляционного материала также выполняется вручную, что увеличивает стоимость и сроки строительства.
Технической задачей заявленной полезной модели является устранение недостатков прототипа, увеличение производительности строительного 3D-принтера за счет использования нескольких сопел для печати многослойных стен и автоматизации процесса нанесения/подачи теплоизоляционного материала в процессе печати.
Техническим результатом заявленного устройства является создание печатающей головки строительного 3D-принтера, обладающей повышенной производительностью за счёт оснащения её автоматизированным устройством нанесения/подачи теплоизоляционного материала и несколькими соплами для подачи строительного раствора.
Указанный технический результат достигается за счет того, что печатающая головка для строительного 3D-принтера содержит минимум три сопла. Через одно сопло подаётся теплоизоляционный материал. В качестве такого материала может применяться пенополиуретан. Пенополиуретан предварительно смешивается из компонентов А (полиол) и Б (изоцианат). Через остальные сопла подаётся строительный раствор, тем самым производится печать внутренней и внешней (фасадной) частей стены. Пространство между внутренней и внешней частями стены заполняется теплоизоляционным материалом. Таким образом достигается возможность печати многослойных стен. Автоматизированный процесс нанесения/подачи теплоизоляционного материала будет способствовать более качественному утеплению стены, так же сокращению сроков и стоимости строительства.
В частности, печатающая головка выполнена таким образом, что экструдеры с соплами являются быстросъёмными и при необходимости их можно быстро заменить. Каждый экструдер независим и управляется отдельно. Автоматизированное устройство для нанесения/подачи теплоизоляционного материала так же является быстросъёмным и управляется отдельно.
Полезная модель поясняется чертежами, где представлены:
Фиг. 1 - общий вид печатающей головки спереди;
Фиг. 2 - общий вид печатающей головки в рабочем состоянии;
На фигурах обозначено: 1 – накопительная ёмкость; 2 – экструдер №1; 3 – сопло экструдера №1; 4 – патрубок компонента «А» (полиол); 5 – патрубок компонента «Б» (изоцианат); 6 – смеситель пенополиуретана; 7 – экструдер №2; 8 – сопло экструдера №2; 9 – сопло смесителя пенополиуретана; 10 – верхний слой строительного раствора внешней (фасадной) части стены; 11 – верхний слой строительного раствора внутренней части стены; 12 – внутренняя часть стены; 13 – теплоизоляционный материал (пенополиуретан); 14 – внешняя (фасадная) часть стены.
Полезная модель работает следующим образом. Печатающую головку монтируют к поворотному устройству 3D-принтера (на чертеже на показано), которое отвечает за перемещение и поворот печатающей головки. К печатающей головке подсоединяют трубопроводы для подачи строительного раствора (на чертеже не показан), монтируются экструдер 2 с соплом 3 и экструдер 7 с соплом 8. Размеры экструдеров и сопел выбираются исходя из размеров печатаемого объекта. К патрубкам 5 и 6 подсоединяют трубопроводы для подачи компонента «А» (полиол) и компонента «Б» (изоцианат). Далее в программное обеспечение (ПО), управляющее 3D-принтером, загружают модель печатаемого объекта. Перед началом печати, насос заполняет накопительную ёмкость 1 строительным раствором. Далее шнеки экструдеров 2 и 7 начинают вращаться, подавая строительный раствор из накопительной ёмкости 1 к соплам 3 и 8. После того, как строительный раствор начнёт подаваться из сопел 3 и 8, печатающая головка начинает своё движение. ПО управляет скоростью вращения шнеков каждого экструдера по отдельности. Во время перемещения печатающей головки из сопел 3 и 8 подаётся строительный раствор, тем самым производится печать внутренней и внешней (фасадной) частей стены. После печати одного слоя, печатающая головка поднимается на высоту слоя и печать продолжается. Далее, после печати определённого количества слоёв (определяется ПО), подаётся сигнал на смеситель пенополиуретана 6, через патрубки 4 и 5 в смеситель 6 подаётся компонент «А» (полиол) и компонет «Б» (изоцианат), при этом печать не останавливается. В смесителе 6 происходит смешивание компонентов, в результате чего из сопла 9 подаётся смесь компонентов «А» и «Б». Смесь компонентов попадает в пространство между внутренней и внешней (фасадной) частями стены и происходит вспенивание. В результате вспенивания компонентов «А» и «Б» образуется пенополиуретан. Высота подъёма пенополиуретана не превышает высоты напечатанных слоёв. Заполнение пенополиуретаном может производиться как непрерывно, во время всего процесса печати, так и с периодически, после печати определённого количества слоёв. При необходимости, производится укладка арматуры или сетки для связи внутренней и внешней (фасадной) частей стены.
Технический результат – повышение производительности строительного 3D-принтера достигается за счёт оснащения печатающей головки автоматизированным устройством нанесения/подачи теплоизоляционного материала и несколькими соплами для подачи строительного раствора. А возможность установки в печатающую головку разного количества и размера экструдеров с соплами, позволяет печатать многослойные стены различного размера.
Claims (1)
- Печатающая головка для строительного 3D-принтера, содержащая не менее двух экструдеров с соплами для печати внутренней и внешней частей стены строительным раствором, отличающаяся тем, что содержит не менее трёх сопел, одно из которых выполнено в виде устройства для автоматизированного нанесения/подачи теплоизоляционного материала, которое состоит из двух патрубков для подачи компонентов «А» - полиола и «Б» - изоцианата, смесителя и сопла, для обеспечения одновременной печати строительным раствором и теплоизоляционным материалом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020136401U RU206658U1 (ru) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Печатающая головка строительного 3D-принтера для печати многослойных стен |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020136401U RU206658U1 (ru) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Печатающая головка строительного 3D-принтера для печати многослойных стен |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU206658U1 true RU206658U1 (ru) | 2021-09-21 |
Family
ID=77862176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020136401U RU206658U1 (ru) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | Печатающая головка строительного 3D-принтера для печати многослойных стен |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU206658U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220194850A1 (en) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 | Icon Technology, Inc. | Utilizing unprocessed clay in the three dimensional additive printing of mortar onto a building structure |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7641461B2 (en) * | 2003-01-21 | 2010-01-05 | University Of Southern California | Robotic systems for automated construction |
EP1945436B8 (en) * | 2005-10-26 | 2015-05-27 | University of Southern California | Extruded wall with rib-like interior |
FR3050744A1 (fr) * | 2016-05-02 | 2017-11-03 | Univ Nantes | Procede pour la construction d'un mur de batiment par fabrication additive |
WO2017222599A1 (en) * | 2016-06-21 | 2017-12-28 | Raytheon Company | Additively manufactured attenuation structure |
RU188386U1 (ru) * | 2019-01-18 | 2019-04-09 | Роман Васильевич Кропачев | Печатающая головка для строительных 3d-принтеров |
ES2726921A1 (es) * | 2018-04-10 | 2019-10-10 | Evolution Construction System S L | Sistema de construccion robotizado. |
RU2704995C1 (ru) * | 2018-08-02 | 2019-11-01 | Луи-Андре Кристоф Жислен Грюар | Способ возведения бетонной стены, рабочий орган строительного 3d-принтера и стена бетонная |
-
2020
- 2020-11-06 RU RU2020136401U patent/RU206658U1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7641461B2 (en) * | 2003-01-21 | 2010-01-05 | University Of Southern California | Robotic systems for automated construction |
EP1945436B8 (en) * | 2005-10-26 | 2015-05-27 | University of Southern California | Extruded wall with rib-like interior |
FR3050744A1 (fr) * | 2016-05-02 | 2017-11-03 | Univ Nantes | Procede pour la construction d'un mur de batiment par fabrication additive |
WO2017222599A1 (en) * | 2016-06-21 | 2017-12-28 | Raytheon Company | Additively manufactured attenuation structure |
ES2726921A1 (es) * | 2018-04-10 | 2019-10-10 | Evolution Construction System S L | Sistema de construccion robotizado. |
RU2704995C1 (ru) * | 2018-08-02 | 2019-11-01 | Луи-Андре Кристоф Жислен Грюар | Способ возведения бетонной стены, рабочий орган строительного 3d-принтера и стена бетонная |
RU188386U1 (ru) * | 2019-01-18 | 2019-04-09 | Роман Васильевич Кропачев | Печатающая головка для строительных 3d-принтеров |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220194850A1 (en) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 | Icon Technology, Inc. | Utilizing unprocessed clay in the three dimensional additive printing of mortar onto a building structure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10301814B2 (en) | Contour crafting extrusion nozzles | |
EP1711328B1 (en) | Robotic system for automated construction | |
JP4527107B2 (ja) | 壁の押出加工用マルチノズルアセンブリ | |
RU2704995C1 (ru) | Способ возведения бетонной стены, рабочий орган строительного 3d-принтера и стена бетонная | |
JP6792430B2 (ja) | 3dプリント技術を用いた建設構造物の構築装置 | |
RU206658U1 (ru) | Печатающая головка строительного 3D-принтера для печати многослойных стен | |
WO2017176150A1 (ru) | Способ трехмерной печати зданий (варианты) и устройство для его осуществления | |
EP2714352B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum herstellen von bauteilen mit zumindest einer kontinuierlichen eigenschaftsänderung | |
EP3501769A1 (en) | Method of vertical forming of a concrete wall structure and apparatus therefor | |
JP2018199939A (ja) | 複合構造物の施工方法、複合構造物および複合構造物施工装置 | |
WO2021040578A1 (ru) | Экструдер строительных смесей для 3d принтера | |
US20190118430A1 (en) | System And Method For Minimally Invasive Injection Foam | |
CN109437821A (zh) | 一种轻质高强保温防火墙板及其制作方法 | |
CN209817249U (zh) | 一种用于建筑填充墙的预制泡沫混凝土复合墙板 | |
US10760271B2 (en) | Additive manufactured multi-colored wall panel | |
WO2009055580A2 (en) | Contour crafting extrusion nozzles | |
JP2022551175A (ja) | コンクリート建築部材の付加造型法 | |
CN104895215A (zh) | 一种组合式房屋板墙结构及其数字化打印生产方法 | |
EP3584383A1 (en) | Multilayer structural element, method and production line for production thereof | |
Craveiro et al. | Automation for building manufacturing | |
KR101832316B1 (ko) | 해중터널의 시공장치 및 그 공법 | |
JP2019112884A (ja) | 積層構造物の構築装置及び構築方法 | |
CN103612317A (zh) | 自动控制料位的多用途泡沫料浆填芯机 | |
Kuzmenkov | Possibilities of three-dimensional printing additive technologies application in construction | |
CN114667274A (zh) | 绝缘元件的增材制造 |