Анкета автора(ов)
| Фамилия, имя, отчество, учёная степень, звание, должность. Полное и сокращённое наименование организации, адрес организации. | Мухаметрахимов Р.Х., кандидат технических наук, доцент, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Российская Федерация E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Зиганшина Л.В., аспирант, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Российская Федерация E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript |
| Название статьи. | Технология и контроль качества строительной 3D-печати |
| Аннотация. | Несовершенство строительной продукции, получаемой методом послойной экструзии, выражающееся в образовании дефектов и отклонений, одной из причин которых является отсутствие системы контроля качества строительной 3D-печати обуславливает актуальность решаемой проблемы. Цель исследований – разработать состав операций и средства контроля при аддитивном производстве строительной продукции методом послойной экструзии (3D-печати). Результаты. Исследовано влияние особенностей подготовки цифровой модели, реотехнологических характеристик смеси (подвижности и предельного напряжения сдвига) на качество строительной продукции, напечатанной на 3D-принтере. Для получения изделий на 3D-принтере с требуемой длиной необходимо учитывать особенности при формировании G-code трехмерной цифровой модели: удлинения образца на величину, вызванного растеканием сырьевой смеси, а также удлинение образца на величину расстояния от центра тяжести выдавливаемой сырьевой смеси до ее грани в начальном и конечном положениях сопла. Для малоподвижных смесей характерно преимущественно образование дефектов в виде нарушения геометрии, прямолинейности, разрывов между слоями и по длине слоя, разнотолщинности при отсутствии расплыва. Более подвижные смеси отличаются большей степенью образования дефектов в виде нарушения геометрии, прямолинейности, разнотолщинности, расплыва, однако дефекты в виде разрывов между слоями и по длине слоя – отсутствуют. Зависимость геометрических отклонений длины печатаемого изделия, представляющего собой многослойные полосы, от предельного напряжения сдвига смеси, при постоянных режимах 3D-печати, выражается линейной функцией ?l=-0,5276??_0+168,31. На основе выявленных особенностей аддитивного производства методом послойной экструзии предложены основные положения организации и осуществления контроля качества методом 3D-печати, устанавливающие состав операций и средства контроля при производстве работ. Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли состоит в снижении образования дефектов получаемой продукции методом послойной экструзии (3D-печати) за счет совершенствования системы контроля качества при аддитивном производстве с учетом влияния особенностей моделирования цифровой модели изделия, реотехнологических характеристик смеси, а также состава операций и средств контроля при входном, операционной и приемочном контроле. |
| Ключевые слова. | бетоны, растворы, реология, 3D-печать, 3DCP, аддитивные технологии, технология и организация строительства, контроль качества. |
| First name, Middle name, Last name, Scientific degree, Scientific rank, Current position. Full and brief name of the organization, The organization address. | Mukhametrakhimov R. Kh., candidate of technical sciences, associate professor, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation. E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Ziganshina L.V., postgraduate student, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation. E-mail: lilya0503199@gmail. |
| Title of the article | Technology and quality control of 3DCP |
| Abstract. | Relevance of the problem being solved is caused by the imperfection of 3DCP products, which is expressed in the formation of defects and deviations, one of the reasons for which is the lack of a quality control system for 3DCP. The purpose of the research is to develop the composition of operations and control tools for the additive manufacturing (3DCP). The influence of the features of CAD-model preparation, rheological and technological characteristics of the mixture (mobility and yield strength) on the quality of construction products printed on a 3D printer has been studied. It is necessary to take into account the features in the formation of the G-code of a CAD-model to obtain products on a 3D printer with the required length: elongation of the sample by an amount caused by the spreading of the raw mixture, as well as elongation of the sample by the distance from the center of gravity of the extruded raw mixture to its face in the initial and end positions of the nozzle. Nonmobile mixtures are characterized mainly by the formation of defects as a violation of geometry, straightness, gaps between layers and along the length of the layer, thickness differences, and the absence of spread. More mobile mixtures are characterized by a greater degree of formation of defects as geometry violations, straightness, thickness variation, flow, however, there are no defects as gaps between layers and along the length of the layer. The dependence of the geometric deviations of the length of printed sample, which is a multilayer strip, on the limiting shear stress of the mixture, under constant 3D printing modes, is expressed by a linear function ?l=?0,5276 ? ?0+168,31. Based on the identified features of 3DCP, the main provisions for the organization and implementation of quality control of 3DCP are proposed, which establish the composition of operations and means of control during the work performance. Significance of the obtained results for the construction industry consists in reducing the defects in 3DCP products by improving the quality control system in additive manufacturing, taking into account the influence of the features of CAD-modeling, rheological and technological characteristics of the mixture, as well as the composition of operations and control tools during incoming, operational and acceptance control. |
| Keywords. | concrete, rheology, 3D printing, 3DCP, additive technologies, construction technology and management, quality control. |
| Для цитирования: | Мухаметрахимов Р.Х., Зиганшина Л.В. Технология и контроль качества строительной 3D-печати//Известия КГАСУ 2022 № 1(59). С 64-79. DOI: 10.52409/20731523_2022_1_64 |
| For citations: | Mukhametrakhimov R. Kh., Ziganshina L.V. Technology and quality control of 3DCP//News KSUAE 2022 № 1(59). С 64-79. DOI: 10.52409/20731523_2022_1_64 |
