Modelagem e otimização do sistema de extrusão de impressoras 3d para construção civil / Modeling and optimization of the 3d printer extrusion system for construction
DOI:
https://doi.org/10.34117/bjdv8n1-516Keywords:
Impressão 3d em concreto, Sistema de extrusão de impressora 3d de concreto, Bombeamento de concreto.Abstract
O sistema de extrusão é uma das principais partes da impressora 3d para construção civil, pois está diretamente relacionada com a qualidade das peças impressas. Este artigo desenvolve uma modelagem e otimização do sistema de extrusão de impressoras 3d para construção civil com volume de impressão de 3 m3 até 800 m3, utilizando equações analíticas e simulação computacional. Com os resultados obtidos, é possível dimensionar o sistema de bombeamento de concreto, selecionando a potência do motor a partir do diâmetro e tamanho da mangueira de extrusão. Foram obtidos valores de potência para os motores de 15 w até 900 w, indicando a possibilidade de baixo custo do sistema.
References
ALBAR, A.; SWASH, M. R.; GHAFFAR, S. The Design and Development of an Extrusion System for 3D Printing Cementitious Materials. In: 2019 3rd International Symposium on Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies (ISMSIT). IEEE, 2019. P. 1-5.
BOHUCHVAL, M.; SONEBI, M.; AMZIANE, S.; PERROT, A. Rheological Properties of 3D Printing Concrete Containing Sisal Fibres. Academic Journal of Civil Engineering. Volume 37, p. 249-255, 26 jun. 2019.
BOYD, P.; GOODLOE, D.; REES, M.; HILBERT, B. Design and Manufacturing of the First Freeform 3D-Printed House. In: Proceedings of IASS Annual Symposia. Volume 2019, No. 6, p. 1-7. International Association for Shell and Spatial Structures (IASS).
ÇENGEL, Y. A.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos Fluidos. Fundamentos e Aplicações. (p. 148-196). Mc Graw Hill, 2007.
EL-SAYEGH, S.; ROMDHANE, L.; MANJIKIAN, S. A Critical Review of 3D Printing in Construction: Benefits, Challenges and Risks. Archives of Civil and Mechanical Engineering. Volume 20, 2020.
GIBSON, I.; ROSEN, D. W.; STUCKER, B. Additive Manufacturing Technologies. Vol. 17. New York: Springer. 2014.
JO, J. H.; JO, B. W.; CHO, W.; KIM, J. H. Development of a 3D Printer of Concrete Structures: Laboratory testing of cementitious materials. International Journal of Concrete Structures and Materials. Volume 14, 2019.
KHAN, M.; SANCHEZ, F.; ZHOU, H. 3D Printing of Concrete: Beyond Horizons. Cement and Concrete Research. Volume 133, 2020.
KHOSHNEVIS, B. Application filed by University of Southern California USC, Patent US8029710B2, USA: Gantry Robotics System and Related Material Transport for Contour Crafting, 2007.
ROMANO, R. C. O.; CARDOSO, F. A.; PILEGGI, R. G. Propriedades do concreto no estado fresco. In: Concreto: Ciência e Tecnologia. São Paulo: Ibracon, 2011.
TATTERSAL, G. H.; BANFILL, P. F. The Rheology of Fresh Concrete. 1983.
