Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy in 3D bê tông

Bài viết Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy in 3D bê tông trình bày kết quả nghiên cứu thiết kế và chế tạo một máy in 3D bê tông cỡ lớn điển hình có kích thước tổng thể 4,92x2,53x2,53 m và kích thước cấu kiện lớn nhất có thể in được lên đến 1,8x1,8x2,5 m. Đây là sản phẩm máy in 3D bê tông đầu tiên của Việt Nam.

Tạp chí Vật liệu Xây dựng Tập 11 Số (2021) 1JKLrQFứXWKLếWNếYjFKếWạRPi\LQ'ErW{QJ  Lê Cao Chiến , Nguyễn Văn Tuấn , Lê Trung Thành , Phùng Thị Mai Phương1 1* 2 Viện Vật liệu Xây dựng, Số 235 Nguyễn Trãi, P Thanh Xuân Trung, Q Thanh Xuân, TP Hà Nội Khoa Cơ khí – Cơ điện tử, Trường Đại học Phenikaa TỪ KHOÁ %rW{QJ Đầu iQ   Điều khiển TÓM TẮT &{QJQJKệLQ'ErW{QJKLện đạLGLện điểQKuQKFủDQJjQK[k\GựQJYềYLệFiSGụQJF{QJQJKệFủD&iFK PạQJF{QJQJKLệSOầQWKứtư vào kỹWKXậW[k\GựQJKLện đại ĐểFyWKểKLệQWKựFKRiNỹWKXậWLQ'ErW{QJ WURQJFKếWạRFiFFấXNLệQYừDFyNKảnăng chịXOựFWốWYừDFyKuQKGiQJNLếQWU~FWKẩPPỹđẹSWKuPi\LQ' ,Q' ErW{QJFKtQKOjF{QJFụTXDQWUọQJQKấW%jLEiRQj\WUuQKEj\NếWTXảQJKLrQFứXWKLếWNếYjFKếWạRPộWPi\  LQ'ErW{QJFỡOớn điển hình có kích thướFWổQJWKể[[2,53 m kích thướFFấXNLệQOớQQKấWFy WKểin lên đếQ[[2,5 m Đây sảQSKẩm máy in 3D bê tông đầXWLrQFủD9LệW1DP (@4XiWUuQKEắt đầXYớLP{KuQKWKLếWNế'EằQJSKầQ Pềm máy tính Sau mơ hình đượFFKX\ển sang địQKGạQJQJ{Q QJữ SKkQ YQJ NK{QJ JLDQ WLrX FKXẩQ 67/  6WDQGDUG 7HVVHOODWLRQ /DQJXDJH) đưa thông tin vềWọa độYjUDQKJLớLFủa đối tượQJ FầQFKếWạR7Lếp đến đối tượng in đượFSKkQYQJNK{QJJLDQ đượFFắWWKjQKFiFOớSYớLFKLềXGầ\FiFOớSEằQJQKDXSau đó, FiFOớp đượFFKX\ển đổLWKjQKPm*FRGHOjFiFWậSWLQFKứDWK{QJWLQ đường in đểđiềXNKLểQPi\LQFKếWạRYậWWKểLưu đồTX\WUuQKđểWLếQ KjQKin 3D đượFWKểKLện Hình 1. /LrQKệWiFJLảOHFDRFKLHQ#JPDLOFRP 1KậQQJj\VửD[RQJQJj\FKấSQKậQđăng 04/11/2021   +uQKLưu đồTX\WUuQKLQ' &{QJQJKệin 3D bê tông đượFQJKLrQFứXSKiWWULểQWạL0ỹ Wừnăm 1998 theo kiểXNỹWKXật in theo đườQJYLềQ&RQWRXU&UDIWLQJ >@EằQJNỹWKXật ép đùn hỗQKợSErW{QJ6ửGụng phương pháp FyWKểWạRUDFiFEức tườQJXốQFRQJKD\FiFYậWWKểKọDWLếWFầXNỳFy NếWFấXYữQJFKắc so với phương pháp xây dựQJWUX\ềQWKốQJĐộ PịQFủa trình ép đùn vậWOLệu đạt đượFEằQJFiFKNLểm soát độFKả\ Fủa đầu đùn theo hướQJGọFYjQJDQJ7X\QKLrQF{QJQJKệQj\Fy QKữQJKạQFKếOjEịJLớLKạn ép đùn dọc, mang lạLFiFFấX WU~FOLrQNếW'PởUộQJWKHRFKLềXGọFFủDKuQKSKẳQJ&ấXWU~F 'WạRYLền có vai trị như“ván khn” ban đầXFyWKểNKiSKứFWạp để WKựFKLệQNKLVảQ[XấWW\WKXộc vào kích thướFYjKuQKGạQJFủDYậW WKểđượFLQ9Lệc đúc bê tơng tuầQWựEịgián đoạn “ván khn” GRiSVXấWWKủy tĩnh tính chất họF\ếXFủa bê tơng đùn có thểGẫQ đếQFiFYQJOLrQNếW\ếXJLữDFiFOớS  JOMC 15 Tạp chí Vật liệu Xây dựng Tập 11 Số (2021) Giai đoạQLQWKựFKLệQEởLPi\LQ'OjPộWKệWKốQJJLjQGẫQ độQJ PộW Eộ đầu in đượF điềX NKLển để địQK Yị đầX LQ WKHR Wọa độ 'HVFDUWHV;@    +uQK0{WảFấXWU~FPi\LQ' ÉS GụQJ F{QJ QJKệ LQ ' Er W{QJ WURQJ [k\ GựQJ WạL 9LệW 1DPQKuQFKXQJYẫQFzQFKậPGRWKLếXFiFORại máy in 3D thương mạL YớLJLiFảSKKợS9uYậ\YLệFQJKLrQFứXWKLếWNếYjFKếWạRPi\LQ 'ErW{QJNKổOớQOj\rXFầXFấSWKLếWQKằPSKiWWULểQYjOjPFKủ F{QJQJKệ LQ'ErW{QJSKKợSYới điềXNLệQNLQKWếNỹWKXậWWạL 9LệW1DP%jLEiRQj\WUuQKEj\NếWTXảQJKLrQFứXWKLếWNếYjFKếWạR Pi\LQ'ErW{QJcó mơ Hình 5đểLQNếWFấXFyNtFK thướF Wối đa 1,8 m x 1,8 m x 2,5 m. ĐộQJ bướF Fy Wốc độ  vòng/phút đượFOựDFKọn cấXFKấSKjQKWUrQWấWFảFiFWUục để Wối ưu vềFKLSKtYjFXQJFấSFKức mong muốn Động bướFFy P{PHQ[RắQFDRFKRSKpSPi\LQWKựFKLệQFiFFKX\ển độQJWốc độ FDRFầQWKLếWNKLLQSKXQ0ỗi động đượFJKpSQốLYới trình điềX NKLển bướFKRạt độQJởFKếđộvi bướFPLFURVWHSSLQJ) cho phép độQJ +uQK.ỹWKXậWLQ'ErW{QJ'&RQFUHWH3ULQWLQJYjVảQSKẩPFy đườQJFRQJ>@  Trong quy trình in đắSOớSNKảnăng bơm tính ổn địQK Fủa trình đùn rấWTXDQWUọng ĐặFWtQKQj\VẽNKiFQKDXW\WKXộF  bướFGừng địQKYịWạLYịWUtQửa bướFJLữa bước đủ Ưu điểP Fủa phương pháp động có thểKRạt độQJYới góc bướFQKỏ độFKtQK[iFFDR'R[XQJFấSFyGạng sóng nên động hoạt độQJrP hơn, hạQFKếđượFYấn đềFộng hưởng động hoạt độQJ  YjRWKjQKSKầQKỗQKợSErW{QJKệWKốQJSKkQSKốLYjđầXLQ7K{QJ VốNỹWKXậWFKXQJWURQJTXiWUuQKin 3D bê tông đượFSKkQORạLWKjQK Eốn đặFWtQKFKtQKEDRJồP>@ - Kảnăng bơm+ỗQKợSErW{QJGLFKX\ểQTXDKệWKốQJSKkQSKốL GễGjQJYjWLQFậ\ - Kảnăng in6ợLErW{QJLQUDJLữđượFKuQKGiQJổn địQKYjOLrQWụF - Kảnăng xây.Kảnăng chốQJELếQGạQJFủDFiFOớp bê tông, đượF WạRUDEởLFiFVợLErW{QJLQOLrQNếWYớLQKDXdướLWiFGụQJFủDWảL WUọQJEảQWKkQYjWảLWUọQJFủDFiFOớSErW{QJSKtDWUrQLQUDVDX - 7KờLJLDQWKLF{QJ.KRảQJWKờLJLDQPjKỗQKợSErW{QJJLữđượF NKảnăng bơm, khảnăng in NKảnăng xây WURQJGXQJVDLFyWKểFKấS QKận đượF  +uQK0{KuQKPi\LQ'ErW{QJđượFQJKLrQFứXWKLếWNếYjFKếWạR JOMC 16 Tạp chí Vật liệu Xây dựng Tập 11 Số (2021) đềFRQJY}QJNK{QJJk\ảnh hưởng đến độFKtQK[iFNKLLQWUục Y đượF 7KLếWNếYjFKếWạRNKXQJFKRPi\LQ'  Khung khí đượFWKLếWNếđảPEảR\rXFầXNỹWKXật sau: Dung sai độSKẳQJPPFKLều dài, Dung sai độSKẳQJEềPặW PP'XQJVDLJLữDFiFEềPặWVRQJVRQJPPFKLềXGjL'XQJVDL độYX{QJJyFPP6DLVốYtWUịtương quan lắSUiSWKHRFKLềX GjLPP WKLếWNếVửGụQJEộWUX\ền động –bánh nhằPNK{QJJk\ độtrượt, độUXQJ7Uục Y đượFWKLếWNếOớQQKấWYjFKắFFKắQQKấW WURQJKệWKốQJPi\LQ, đượFJLDFốEằQJKệNKXQJFKịXOực đểtăng độ YữQJFKắFFKRPi\LQ+uQKWKểKLệQEảQYẽWKLếWNếWUụF@ Wolfs RJM, Bos FP, Salet TAM, “(DUO\DJHPHFKDQLFDOEHKDYLRXURI'SULQWHG >@ >@ >@ >@ FRQFUHWHV\VWHPFRPPHUFLDOL]DWLRQDVS[ FRQFUHWH 1XPHULFDO PRGHOLQJ DQG H[SHULPHQWDO WHVWLQJ” Cem &RQFU 5HV – KWWSVFRERGFRPJDQWU\YHUVXVURERWLFDUPV\VWHPV 6 /LP 5$ %XVZHOO   77 /H  6$ $XVWLQ  $*) *LEE  7 7KRUSH “'HYHORSPHQWV LQ FRQVWUXFWLRQVFDOH DGGLWLYH PDQXIDFWXULQJ SURFHVVHV”, $XWRPDWLRQLQ&RQVWUXFWLRQ %HKURNK KRVKQHYLV 'RRLO +ZDQJ H7KLD @ /H7UXQJ7KDQK$XVWLQ6$/LP6%XVZHOO5$*LEE$*)7KRUSH 7 0L[ GHVLJQ DQG IUHVK SURSHUWLHV IRU KLJKSHUIRUPDQFH SULQWLQJ FRQFUHWH 0DWHULDOVDQG6WUXFWXUHV– VFDOHIDEULFDWLRQE\FRQWRXUFUDIWLQJ”,,QWHUQDWLRQDO-RXUQDORI,QGXVWULDODQG >@ ' 6\VWHPV &RUSRUDWLRQ, “' 3ULQWLQJ 0DUNHW  *URZWK 7UHQGV &29,' *LRYDQQL &HVDUHWWL (QULFR 'LQL ;DYLHU 'H HVWHOLHU 9DOHQWLQD &ROOD >@ =