一种混凝土预制件的生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种混凝土预制件的生产方法，包括制模、布筋、浇筑，脱模步骤，在所述制模步骤中，模具中的至少部分边模是利用3D打印机在底模上自动打印形成的。该混凝土预制件的生产方法，由于在边模的制作中利用了3D打印技术，采用3D打印机按照边模预定的形状自动打印形成边模，因此，边模的形状可以为常规的矩形，也可以为其它各种不同的形状，增加了边模形状的多样性，满足了混凝土预制件形状多样化的要求；而且对于异形预制件的生产，直接采用3D打印技术使得边模的生产周期变短，省时省力，生产效率提高。
【专利说明】一种混凝土预制件的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混凝土预制件的生产领域，特别涉及一种混凝土预制件的生产方法。
【背景技术】
[0002]目前，混凝土预制件生产所使用的边模都是固定规格的边模，首先使用装模机将边模在底模上拼接成预定形状，然后再浇筑出上述形状的混凝土预制件，但是由于边模的规格有限，拼接出的边模形状种类也是有限的，因此这种方式生产的混凝土预制件的形状数量也是有限的，不能满足现今混凝土预制件样式多样化的要求；另外，对于异型预制件的生产，需要首先制作相应的新的边模，再进行浇筑，因此异型预制件的制作成本高，周期长，效率也比较低。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提出一种混凝土预制件的生产方法，以解决普通边模拼接形状单一、异型边模的制作成本高，周期长，效率也比较低的问题或者至少其中之一。
[0004]本发明提供了的一种混凝土预制件的生产方法，包括制模、布筋、浇筑，脱模步骤，在所述制模步骤中，模具中的至少部分边模是利用3D打印机打印形成的。
[0005]在进一步的技术方案中，所述混凝土预制件的生产方法具体步骤为:
[0006]制模，利用3D打印机在底模上打印形成预定形状的边模；
[0007]布筋，在所述边模围成的空间内铺设钢筋骨架；
[0008]浇筑，向所述边模和底模围成的空间内浇筑混凝土 ；
[0009]脱模，去除所述边模。
[0010]在进一步的技术方案中，混凝土预制件的生产方法具体步骤为:
[0011]布筋，在底模上铺设钢筋骨架；
[0012]制模，在所述钢筋骨架的周边利用3D打印机打印形成预定形状的边模；
[0013]浇筑，向所述边模和底模围成的空间内浇筑混凝土 ；
[0014]脱模，去除所述边模。
[0015]在进一步的技术方案中，所述混凝土预制件为出筋预制件时，混凝土预制件的生产方法其具体步骤为:
[0016]制模，利用3D打印机在底模上打印形成预定形状的下边模；
[0017]浇筑，向所述下边模和底模围成的空间内浇筑混凝土，形成下层混凝土 ；
[0018]布筋，在所述下层混凝土的上表面铺设钢筋骨架，钢筋骨架的出筋搭设在下边模上面；
[0019]制模，利用3D打印机在所述下边模上打印形成上边模；
[0020]浇筑，向所述上边模围成的空间内浇筑混凝土 ；
[0021]脱模，去除所述上边模和下边模。
[0022]在进一步的技术方案中，所述混凝土预制件为出筋预制件时，混凝土预制件的生产方法其具体步骤为:
[0023]制模，利用3D打印机在底模上打印形成预定形状的下边模；
[0024]布筋，在所述下边模围成的区域内铺设钢筋骨架，钢筋骨架的出筋搭设在下边模上面；
[0025]制边模，利用3D打印机在所述下边模上打印形成上边模；
[0026]浇筑，向所述上边模、底模和下边模围成的空间内浇筑混凝土 ；
[0027]脱模，去除所述上边模和下边模。
[0028]在进一步的技术方案中，所述混凝土预制件为出筋预制件时，混凝土预制件的生产方法其具体步骤为:
[0029]制模，在底模上铺设边模，边模的上面设置有出筋凹槽；
[0030]布筋，在所述边模围成的区域内铺设钢筋骨架，钢筋骨架的出筋放置在出筋凹槽中；
[0031]制模，利用3D打印机打印填充出筋凹槽形成凹槽封口边模；
[0032]浇筑，向所述边模、凹槽封口边模、底模围成的空间内浇筑混凝土 ；
[0033]脱模，去除凹槽封口边模、边模。
[0034]在进一步的技术方案中，所述3D打印机用来打印的材料为有机物。
[0035]在进一步的技术方案中，所述有机物为高强度塑料。
[0036]在进一步的技术方案中，所述脱模的方式为:将混凝土预制件置于养护窑内，并在高温下熔化所述打印材料。
[0037]在进一步的技术方案中，所述脱模的方式为:用刀具切除所述打印材料。
[0038]本发明的混凝土预制件的生产方法，由于在边模的制作中利用了 3D打印技术，采用3D打印机按照边模预定的形状自动打印形成边模，因此，边模的形状可以为常规的矩形，也可以为其它各种不同的形状，增加了边模形状的多样性，满足了混凝土预制件形状多样化的要求；而且对于异形预制件的生产，直接采用3D打印技术使得边模的生产周期变短，省时省力，生产效率提高。
[0039]本发明对于出筋预制件的生产，其边模利用3D打印技术，采用分步打印的方法，不需要传统出筋预制件制造过程中堵漏的步骤，简化了制作流程，缩短了周期，提高了成产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]构成本发明的一部分的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:
[0041]图1为本发明具体实施例混凝土预制件生产过程示意图；
[0042]图2为本发明具体实施例三中出筋预制件的生产过程第一状态图；
[0043]图3为本发明具体实施例三中出筋预制件的生产过程第二状态图；
[0044]图4为本发明具体实施例三中出筋预制件的生产过程第三状态图；
[0045]图5为本发明具体实施例三中出筋预制件的生产过程第四状态图；
[0046]图6为本发明具体实施例五中出筋预制件的生产过程第一状态图；
[0047]图7为本发明具体实施例五中出筋预制件的生产过程第二状态图；
[0048]图8为本发明具体实施例五中出筋预制件的生产过程第三状态图；
[0049]图9为本发明具体实施例五中出筋预制件的生产过程第四状态图。
【具体实施方式】
[0050]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1-9并结合实施例来详细说明本发明。
[0051]如图1所示，本发明具体实施例一提供了一种混凝土预制件的生产方法，包括以下步骤:首先，利用3D打印技术，3D打印机2根据混凝土预制件的图纸在底模1上自动打印出预定形状的边模3 (即制边模3)，然后在边模3围成的空间内铺设钢筋骨架7 (即布筋)，然后利用布料设备向边模3和底模1围成的空间内浇筑混凝土 4(即浇筑)，待混凝土 4浇满并成型后，最后去除边模3 (即脱模)，得到成型的混凝土预制件。现今混凝土预制件的生产过程中，一般是先制作固定规格的边模，然后在底模上通过人力划线、拼装，或者利用机械手将边模3拼装成预定的形状，费时费力，生产效率较低，而且边模的形状和规格数量有限，因此生产出来的混凝土预制件的形状数量也十分有限，难以满足现代建筑中对混凝土预制件形状多样化的要求，但是本发明的混凝土预制件的生产方法中，利用3D打印技术，根据3D打印机2自身存储的各种形状参数，可以随意打印出任意形状的边模3，大大增加了混凝土预制件的形状数量，还提高了生产效率；另外，对于一些形状较为复杂的异形预制件的边模3，3D打印机2可以快速准确的打印出，大大提高了生产效率，缩短了生产周期，节约了成本。
[0052]需要说明的是，利用3D打印机2制作边模3的材料可以是金属或无机非金属粉末，优选为有机物，例如高强度的塑料，这是因为在脱模过程中，塑料的熔点较低，将混凝土预制件置于高温的养护窑中后，在高温作用下边模5很容易就熔化了，留下成型的混凝土预制件。这种方式可以简化流程，不需要增加额外的工序，在养护窑中自动脱模。另外，上述的“高强度”不作特殊限定，只要能满足在浇筑混凝土 4时对形状的限定就行，不能在浇筑时有变形；再者，上述的“高温”视具体打印的边模3材料而定，只要使得边模3快速熔化即可。
[0053]另外，除了上述的脱模方式，还可以用刀具切除边模3，这种方式也比较简单易行。
[0054]本发明具体实施例二提供了另外一种混凝土预制件的生产方法，具体包括以下步骤:首先，在底模1上铺设钢筋骨架7，然后在铺设好的钢筋骨架7的外围利用3D打印机2自动打印形成预定形状的边模3，再向边模3和底模1围成的空间内浇筑混凝土 4，最后去除边模3。
[0055]如图1-5所示，本发明具体实施例三提供了又一种混凝土预制件的生产方法，该生产方法主要用于出筋预制件的生产，具体包括以下步骤:首先，利用3D打印机2在底模1上自动打印形成预定形状的下边模5，再向下边模5和底模1围成的空间内浇筑混凝土 4，形成下层混凝土 6，此时如图2所示；然后在下层混凝土 6的上表面铺设钢筋骨架7，钢筋骨架的出筋搭设在下边模上面，此时如图3所示；接着再次利用3D打印机2自动打印加高上述下边模5，形成上边模9，然后向上边模9围成的空间内浇筑混凝土 4，形成上层混凝土 8，此时如图4所示；最后去除上边模9和下边模5，得到如图5所示的出筋预制件。
[0056]作为具体实施例三的一种替代方案，本发明具体实施例四还提供了一种混凝土预制件的生产方法，该生产方法主要也是用于出筋预制件的生产，具体包括以下步骤:首先，利用3D打印机2在底模1上自动打印形成预定形状的下边模5，接着在下边模5围成的区域内铺设钢筋骨架7，钢筋骨架的出筋搭设在下边模上面，然后再次利用3D打印机2在下边模5的上面自动打印形成上边模9，接着向上边模9、底模1和下边模5围成的空间内浇筑混凝土 4，最后去除上边模9和下边模5。
[0057]上述两种混凝土预制件的生产方法主要是用于出筋预制件的生产，其边模3利用3D打印技术，采用分步打印的方法，不需要传统出筋预制件制造过程中堵漏的步骤，简化了制作流程，缩短了周期，提高了生产效率。
[0058]需要说明的是，上述几个实施例中的脱模操作与具体实施例一类似，其脱模过程可以采用养护窑的加热熔化边模3，也可以采用刀具切割去除边模3。
[0059]如图1以及图6-9所示，本发明具体实施例五还提供了一种混凝土预制件的生产方法，该方法也是用于出筋预制件的生产，具体包括以下步骤:首先，在底模1上铺设边模3，边模3的上面设置有出筋凹槽10，然后，在所述边模3围成的区域内铺设钢筋骨架7，钢筋骨架7的出筋放置在出筋凹槽10中，此时如图6所示；然后，利用3D打印机2打印填充出筋凹槽10形成凹槽封口边模11，此时如图7所示；再向所述边模3、凹槽封口边模11、底模1围成的空间内浇筑混凝土4，此时如图8所示；最后脱模，去除凹槽封口边模11、边模3，得到如图9所示的出筋预制件。该方法可以与普通出筋边模生产出筋预制件相结合。
[0060]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种混凝土预制件的生产方法，包括制模、布筋、浇筑，脱模步骤，其特征在于，在所述制模步骤中，模具中的至少部分边模(3)是利用3D打印机(2)打印形成的。
2.根据权利要求1所述的混凝土预制件的生产方法，其特征在于，具体步骤为: 制模，利用3D打印机⑵在底模⑴上打印形成预定形状的边模(3); 布筋，在所述边模(3)围成的空间内铺设钢筋骨架(7)； 浇筑，向所述边模(3)和底模(I)围成的空间内浇筑混凝土(4)； 脱模，去除所述边模(3)。
3.根据权利要求1所述的混凝土预制件的生产方法，其特征在于，具体步骤为: 布筋，在底模(I)上铺设钢筋骨架(7)； 制模，在所述钢筋骨架(7)的周边利用3D打印机(2)打印形成预定形状的边模(3)； 浇筑，向所述边模(3)和底模(I)围成的空间内浇筑混凝土(4)； 脱模，去除所述边模(3)。
4.根据权利要求1所述的混凝土预制件的生产方法，其特征在于，所述混凝土预制件为出筋预制件时，其具体步骤为: 制模，利用3D打印机⑵在底模⑴上打印形成预定形状的下边模(5)； 浇筑，向所述下边模(5)和底模(I)围成的空间内浇筑混凝土(4)，形成下层混凝土(6)； 布筋，在所述下层混凝土 ￠)的上表面铺设钢筋骨架(7)，钢筋骨架(7)的出筋搭设在下边模(5)上面； 制模，利用3D打印机(2)在所述下边模(5)上打印形成上边模(9)； 浇筑，向所述上边模(9)围成的空间内浇筑混凝土(4)； 脱模，去除所述上边模(9)和下边模(5)。
5.根据权利要求1所述的混凝土预制件的生产方法，其特征在于，所述混凝土预制件为出筋预制件时，其具体步骤为: 制模，利用3D打印机⑵在底模⑴上打印形成预定形状的下边模(5)； 布筋，在所述下边模(5)围成的区域内铺设钢筋骨架(7)，钢筋骨架(7)的出筋搭设在下边模(5)上面； 制边模(3)，利用3D打印机(2)在所述下边模(5)上打印形成上边模(9)； 浇筑，向所述上边模(9)、底模(I)和下边模(5)围成的空间内浇筑混凝土(4)； 脱模，去除所述上边模(9)和下边模(5)。
6.根据权利要求1所述的混凝土预制件的生产方法，其特征在于，所述混凝土预制件为出筋预制件时，其具体步骤为: 制模，在底模⑴上铺设边模(3)，边模(3)的上面设置有出筋凹槽(10)； 布筋，在所述边模(3)围成的区域内铺设钢筋骨架(7)，钢筋骨架(7)的出筋放置在出筋凹槽(10)中； 制模，利用3D打印机⑵打印填充出筋凹槽(10)形成凹槽封口边模(11)； 浇筑，向所述边模(3)、凹槽封口边模(11)、底模(I)围成的空间内浇筑混凝土(4)； 脱模，去除凹槽封口边模(11)、边模(3)。
7.根据权利要求1-6任一项所述的混凝土预制件的生产方法，其特征在于，所述3D打印机⑵用来打印的材料为有机物。
8.根据权利要求7所述的混凝土预制件的生产方法，其特征在于，所述有机物为高强度塑料。
9.根据权利要求8所述的混凝土预制件的生产方法，其特征在于，所述脱模的方式为:将混凝土预制件置于养护窑内，并在高温下熔化所述打印材料。
10.根据权利要求8所述的混凝土预制件的生产方法，其特征在于，所述脱模的方式为:用刀具切除所述打印材料。
【文档编号】B28B23/02GK104308988SQ201410548406
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】徐鑫, 郭向东, 黄勃 申请人:三一汽车制造有限公司