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建筑3D打印机器人高端装备及多元固废协同3D材料

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-10-30 19:34:33

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:广东省广州市| 于恩宁 | 2024-05-13 09:59:31

本项目核心技术1:建筑3D打印机器人技术,配套智能化控制系统,打印过程中有影像及数据资料返回给主控制台,主控控制人员可根据实时数据进行打印参数的调整,如打印速度,出料速度,泵送流量,还支持打印暂停、断点及断电续打、从指定点打印等操作,这样一个操作人员可以监控整个打印现场并进行打印控制。本项目核心技术2:建筑3D打印机器人装备设备集成度高,功能完善,小巧轻便,可实现现场打印及就地取材。本项目核心技术3:多元固废协同3D打印材料技术,整个材料体系中固废材料利用为粉煤灰,矿渣、尾矿、建筑垃圾、钢渣等大宗固废等,真正做到了整个材料是低碳绿色环保的,并且可就地取材,大宗固废的利用率达75%以上。充分响应“双碳”政策。本项目核心技术4:专用化喷头,实现自动控制的同时,有效增强层间粘结强度,优化打印纹理表现。本项目核心技术5:基于线性元素的参数化造型设计,选取线性为造型的主导元素,保留建筑3D打印构件本身的线性特征,并以其为设计的出发点,采用形体扭转和切片拟合两种操作手法进行造型设计。

可打印水泥砂浆、地聚合物等水泥基复合材料;设备高度集成,功能完善,移动方便;支持打印暂停、断点续打、从指定点打印等操作;采用六轴工业机器人,定位精度高,具有多自由度,操作更灵活;控制系统稳定、控制界面简洁、操作方便。基于线性元素的参数化造型设计,选取线性为造型的主导元素,保留建筑3D打印构件本身的线性特征,并以其为设计的出发点,采用形体扭转和切片拟合两种操作手法进行造型设计。

  1. 技术优势:建筑3D打印机器人高端装备通过集成先进的机器人技术、3D打印技术和建筑工艺,能够实现高度自动化、智能化的建筑生产。这种技术能够大幅度提高建筑效率,降低人工成本,同时减少建筑垃圾和废弃物的产生,实现绿色建造。
  2. 应用前景:随着技术的不断发展和完善,建筑3D打印机器人高端装备将在住宅建筑、城市基础设施、环保建筑等领域得到广泛应用。特别是在一些复杂结构和异形建筑的设计和施工中,其优势更加明显。此外,该技术还可以与智能建筑技术相结合,实现建筑的智能化管理和运营。
  3. 市场挑战:尽管建筑3D打印机器人高端装备具有诸多优势,但其在实际应用中仍面临一些挑战。例如,技术的成熟度、设备的稳定性和可靠性、材料的选择和成本控制等问题都需要进一步解决。此外,相关政策和法规的完善也是推动该技术发展的重要因素之一。

王新元董事长拥有超过20年的创业经历,并连续获得成功。拥有中国石油石油勘探设计院负责石油勘探工作经验,之后进入壳牌公司总部任高级讲师,2004年起先后创立美斯顿科技、中瑞麦通、恩思沃等多家公司,致力于改变中国的环境现状,砥砺前行。在17年的创业历程中,成功落地多个BT、BOT、EPC等模式的环保项目,多项技术得到中石油、中石化的准入;公司与多家海外知名企业和国内著名高校开展战略合作,形成了“应用、优化、再创新”的技术开发和应用体系。现有国家高新技术企业、中关村高新技术企业多项认证,培养了一支专业的技术研发团队,拥有四十余项自主知识产权专利技术,已经发展成为一家技术力量雄厚的环保企业。

建筑3D打印机器人高端装备及多元固废协同3D材料的应用在建筑行业中产生了显著的效益,主要体现在以下几个方面:

  1. 提高施工效率:建筑3D打印机器人具有高效、快速的生产特点,能够显著缩短建筑周期。它们可以24小时不间断工作,且机器本身非常快,能够在短时间内制造出大量的建筑空间。此外,自动化和预制组件的快速组装也进一步提高了生产效率。
  2. 降低材料浪费:传统的建筑方法往往存在大量的材料浪费问题,而建筑3D打印技术通过精确控制材料的使用,能够大大减少浪费。这不仅有助于降低建筑成本,还有利于推动可持续建筑的发展。
  3. 节省人工成本:建筑3D打印机器人减少了建筑工地的危险任务,降低了工人的劳动强度,使工人能够承担监督角色。这有助于降低劳动力成本,尤其是在劳动密集型地区。
  4. 创新设计:建筑3D打印技术为建筑师提供了更大的设计自由性,可以创建出复杂、高性能和完全定制的设计。这种技术突破了传统的建筑理念,使建筑师能够设计出传统建筑技术无法完成的复杂形状的建筑。
  5. 绿色环保:建筑3D打印过程中产生的建筑垃圾和建筑粉尘较少,降低了噪声污染。此外,通过利用多元固废协同3D材料,可以将废弃物料转化为建筑材料,实现资源的循环利用,进一步推动绿色环保的发展。

总之,建筑3D打印机器人高端装备及多元固废协同3D材料的应用在建筑行业中产生了显著的效益,包括提高施工效率、降低材料浪费、节省人工成本、创新设计和绿色环保等方面。这些效益将有助于推动建筑行业的可持续发展和转型升级。

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