一种基于3D打印技术的装配式建筑预制构件柔性生产方法

技术领域

本发明涉及装配式建筑预制构件生产领域，具体涉及一种基于3D打印技术的装配式建筑预制构件柔性生产方法。

背景技术

目前装配式建筑预制构件的生产中，国内外普遍采用组装模具、浇筑生产、待达到拆模强度后拆除模具的生产形式。在这种传统的生产方式中，一方面模具以钢模为主，模具一旦确定便难以针对不同构件类型、不同项目再做改变，存在不同类型构件的模具不通用、不同项目同类型构件模具也难以通用的难题，使得模具周转次数极低、大量废弃，提高了模具成本，且每次新项目的生产均要定制模具，制约了生产效率；另一方面预制构件生产中，模具的组装、拆卸需要大量人工，会产生噪音、固体废料，不符合装配式建筑预制构件生产自动化、绿色化的发展要求。

发明内容

本发明的目的是解决上述的不足，提供一种基于3D打印技术的装配式建筑预制构件柔性生产方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于3D打印技术的装配式建筑预制构件柔性生产方法，所述预制构件包括3D打印制得的免拆边模和设置在所述免拆边模内的后浇混凝土，包括如下步骤：

S1、将免拆边模的尺寸信息转化为模具尺寸信息，再输入到3D打印设备中；

S2、利用3D打印技术，结合输入的模具尺寸信息，打印出免拆边模；

S3、在免拆边模内部施工后浇混凝土，得到预制构件。

进一步的，当所述预制构件为出筋预制构件时，在3D打印的免拆边模的混凝土初凝之前，完成对钢筋、预埋件的安装，并通过设置临时支撑或卡件对钢筋、预埋件进行定位。

进一步的，当所述预制构件为不出筋预制构件时，在3D打印的免拆边模的混凝土终凝之后，对免拆边模进行强度测试，之后对钢筋、预埋件进行安装，并通过设置临时支撑或卡件对钢筋、预埋件进行定位。

进一步的，对免拆边模进行强度测试的具体步骤如下：

S3.1、在打印的过程中，对打印的免拆边模进行强度测试，当免拆边模的强度达到5MPa以上时，在免拆边模的内部进行钢筋网片、桁架筋、预埋件的安装；

S3.2、当免拆边模的强度达到10MPa以上时，对安装的钢筋网片、桁架筋、预埋件进行检验，确保钢筋网片、桁架筋、预埋件的安装符合标准；

S3.3、在免拆边模的内部浇筑后浇混凝土，制得所需的预制构件。

进一步的，在所述S3.3步骤中，在后浇混凝土浇筑后，对后浇混凝土进行养护，具体包括如下步骤：

S3.3.1、在所述后浇混凝土浇筑后，对后浇混凝土进行振捣、收光；

S3.3.2、对收光后的后浇混凝土进行预养护和养护；

S3.3.3、将养护完成的预制构件进行验收入库。

进一步的，在所述S2步骤中，打印所得的免拆边模的内外表面均为粗糙面。

对比现有技术，本发明具有如下的有益效果：本发明通过利用3D打印技术对装配式预制构件进行生产，实现了预制构件的多样化以及定制化的柔性生产，根据预制构件的特性进行针对性的打印生产，从而使得预制构件的生产过程中无需对模具进行安装和拆卸，也无需定制模具，有效提高了预制构件的生产效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例的预制构件的立体图

图中：1、预制构件；2、免拆边模；3、后浇混凝土；21、粗糙面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1。

实施例1：

本发明基于3D打印技术的装配式建筑预制构件柔性生产方法，所述预制构件1包括3D打印制得的免拆边模2和设置在所述免拆边模2内的后浇混凝土3，包括如下步骤：

S1、将免拆边模2的尺寸信息转化为模具尺寸信息，再输入到3D打印设备中；

S2、利用3D打印技术，结合输入的模具尺寸信息，打印出免拆边模2；

S3、在免拆边模2内部施工后浇混凝土3，得到预制构件1。

进一步的，当所述预制构件1为出筋预制构件时，在3D打印的免拆边模2的混凝土初凝之前，完成对钢筋、预埋件的安装，并通过设置临时支撑或卡件对钢筋、预埋件进行定位。这样设计，当预制构件1为出筋预制构件时，需要在混凝土初凝之前进行钢筋与预埋件的安装，并通过设置临时支撑和卡件，能够保证钢筋、预埋件的位置精准，保证生产出的预制构件1符合标准。

进一步的，当所述预制构件1为不出筋预制构件时，在3D打印的免拆边模2的混凝土终凝之后，对免拆边模2进行强度测试，之后对钢筋、预埋件进行安装，并通过设置临时支撑或卡件对钢筋、预埋件进行定位。这样设计，当预制构件1为不出筋的预制构件1时，能够在免拆边模2终凝后，再进行钢筋与预埋件的安装，方便了预制构件1的生产。

进一步的，对免拆边模2进行强度测试的具体步骤如下：

S3.1、在打印的过程中，对打印的免拆边模2进行强度测试，当免拆边模2的强度达到5.4MPa以上时，在免拆边模2的内部进行钢筋网片、桁架筋、预埋件的安装；

S3.2、当免拆边模2的强度达到10.7MPa以上时，对安装的钢筋网片、桁架筋、预埋件进行检验，确保钢筋网片、桁架筋、预埋件的安装符合标准；

S3.3、在免拆边模2的内部浇筑后浇混凝土3，制得所需的预制构件1。

进一步的，在所述S3.3步骤中，在后浇混凝土3浇筑后，对后浇混凝土3进行养护，具体包括如下步骤：

S3.3.1、在所述后浇混凝土3浇筑后，对后浇混凝土3进行振捣、收光；

S3.3.2、对收光后的后浇混凝土3进行预养护和养护；

S3.3.3、将养护完成的预制构件1进行验收入库。

需要说明的是，在所述S2.1步骤中，打印所得的免拆边模2的内外表面均为粗糙面21。这样设计，通过免拆边模2的内外均设置粗糙面21，从而能够与内部后浇混凝土3紧密贴合，并且方便了生产出的预制构件1与其他结构之间进行连接，保证连接的稳固性。

优选的，3D打印过程中使用的混凝土材料应满足流动性、自稳性、挤出性等工作性能要求，同时强度等级应不低于预制构件1的强度等级要求。

实施例2：

需要说明的是，对免拆边模2进行强度测试的具体步骤如下：

S3.1、在打印的过程中，对打印的免拆边模2进行强度测试，当免拆边模2的强度达到5.9MPa以上时，在免拆边模2的内部进行钢筋网片、桁架筋、预埋件的安装；

S3.2、当免拆边模2的强度达到11.3MPa以上时，对安装的钢筋网片、桁架筋、预埋件进行检验，确保钢筋网片、桁架筋、预埋件的安装符合标准；

S3.3、在免拆边模2的内部浇筑后浇混凝土3，制得所需的预制构件1。

实施例3：

需要说明的是，对免拆边模2进行强度测试的具体步骤如下：

S3.1、在打印的过程中，对打印的免拆边模2进行强度测试，当免拆边模2的强度达到6.5MPa以上时，在免拆边模2的内部进行钢筋网片、桁架筋、预埋件的安装；

S3.2、当免拆边模2的强度达到11.9MPa以上时，对安装的钢筋网片、桁架筋、预埋件进行检验，确保钢筋网片、桁架筋、预埋件的安装符合标准；

S3.3、在免拆边模2的内部浇筑后浇混凝土3，制得所需的预制构件1。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。