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膠粘劑噴射3D打印技術在復雜建筑模板制造的作用

發(fā)布者:小楊 2025-08-18 瀏覽量:101

建筑模板作为混凝土浇筑成型的模壳与支架,属于临时性支护结构,依据设计要求制作,确保混凝土结构及构件按预定位置与几何尺寸成型,维持正确位置的同时,承受模板自身重量及外部荷载。

建筑结构中,墙体需以90°角(垂直)相互定位。若存在突出、弯曲或偏移部分,则需特殊建筑模板。传统制造方式制作此类模板耗时费力,尤其是三维弯曲模板等复杂结构的制造更为困难。

胶粘剂喷射3D打印技术是建筑模板制造领域的新兴技术,其核心优势在于能够快速、精准地直接制造复杂建筑模板。以下将通过具体案例,分享该技术在复杂建筑模板制造中的应用。

德国SAB(萨克森自由州国家发展研究所)在总部建设期间计划建造一个带中间平台的半圆形楼梯,该楼梯将安装于支撑墙上。为此,需制作一个高度复杂且精确的混凝土模板,以确保楼梯呈现平滑、均匀的曲线。SAB将此任务委托给模板供应商Doka。经过对楼梯模板设计的全面评估,Doka根据表面复杂程度将模板分为两类:一类是传统单轴曲面(如圆柱形或圆锥形);另一类是该楼梯特有的三轴曲面,即楼梯至支撑墙内侧的圆形悬垂结构。

采用传统工艺生产这种三轴曲面模板极为耗时:需先用木材或塑料铣削出模板雏形,再手工组装,随后进行多次研磨与涂层处理。由于此类模板通常由多个独立部件组合而成,需通过粘合固定。为获得均匀的混凝土表面,还需反复进行砂磨与平滑处理。承载部件需采用有机材料,并在张力状态下组装,而施工现场的温度、湿度波动及一般天气条件易导致裂缝,严重影响质量。

Doka最终选择采用voxeljet-维捷的胶粘剂喷射3D打印技术来制造该三轴曲面模板。据悉,voxeljet-维捷使用其VX 4000胶粘剂喷射3D打印系统生产Doka所需的建筑模板,该系统可打印总体积达4.00×2.00×1.00米的模板,建造速度为139升/小时。

相较于传统工艺,胶粘剂喷射3D打印技术可更快生成组件,直接依据3D数据进行模板制造,大幅减少工程工作量。作为数字化制造技术,若后续需制造同一设计但不同尺寸的建筑模板,仅需调整尺寸参数即可重新打印,实现模板制造的易重复性。此外,从设计到装配的全流程数据一致性,确保了模板的高精度,有效减少现场手动返工需求。同时,均质材料受天气条件影响小,进一步保障了质量。voxeljet-维捷制造的3D打印模板可承受高达100kN/m的混凝土浇筑压力,且对脱模剂与混凝土类型无特殊限制。

3D打印技术在制造复杂建筑模板时的优势更为显著,尤其是针对多弯曲混凝土构件,数字化与简化的流程大幅提升了建筑效率。根据几何形状差异,采用胶粘剂喷射3D打印技术生产的模板最多可重复使用40次,有效降低了相同混凝土表面的成本。

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