基于挤出固化的建筑3D打印装置设计及验证.pdfVIP

第33卷第 1期 土 木 工 程 与 管 理 学 报 V01．33No．1 2016年 1月 JournalofCivilEngineeringandManagement Jan．2016 基于挤出固化的建筑 3D打印装置设计及验证 覃亚伟，骆汉宾，车海潮，徐 捷 (华中科技大学 a．湖北省数字建造与安全工程技术研究中心；b．土木工程与力学学院，湖北 武汉 430074) 摘 要：建筑3D打印技术是一种全新的自动化建造技术，在大尺寸建筑结构的自动建造中应用潜力巨大，而国 内外关于建筑3D打印技术的研究尚处于起步阶段。本文针对建筑3D打印工艺中的挤出固化打印技术，集成 数控技术、机械技术、计算机技术等设计研制了一套建筑3D打印装置，该打印装置由控制系统 、XYZ运动系 统、挤出系统、数据处理系统等模块组成 ，并且给出了各系统模块的具体技术参数。最后通过一个基于挤出固 化的建筑3D打印实验，验证了本文中设计的基于挤出固化建筑3D打印装置的合理性，并对实验装置、实验材 料以及实验验证的全部过程进行了系统分析。实验分析结果表明该建筑3D打印装置具备 良好的集成控制功 能，可以完成建筑信息模型的实体化建造。 关键词 ：建筑3D打印；挤出固化 ；装置设计； 实验验证 中图分类号 ：TU741．2 文献标识码：A 文章编号：2095-0985(2016)01-0054-07 DesignandVerificationofaBuilding3D PrintingDeviceBasedonExtrusion qtNYa—wei，LUOHart—bin，CHEHai-chao，XUJie (a．HubeiEngineeringResearchCenterf0rDigitalConstructionandSafety： b．SchoolofCivilEngineeringandMechanics，HuazhongUniversityofScienceandTechnology， Wuhan430074，China) Abstract：Building3D printingtechnologyisanew automaticconstructiontechnologywhichhasgreat potentialapplicationsin theautomaticconsturctionoflargesizestructures．Therelatedresearch at homeandabroad is stillin its initialstage． Aimming atextursion curingprinting technoloyg in building 3D printing，thispaperdeveloped a extrusion printing device integrated with numerical controltechnoloyg ，mechanicaltechnologyandcomputertechnoloyg ．Thisprintingdeviceconsistedof controlsystems，XYZ motion system，extrusion system，dataprocessing system ，and the specific technicalparametersofthesystem weregiven．Andthen，therationalityofthisbuilding3Dprinting devicewasverifiedthrough theprintingexperiments．Finally，theanalysiswasmadeamongallthe processof experimentalapparatus， experimental materials and experimental verification． The experimentalresultsshow thatthebui