NL1041749B1 - Werkwijze waarmee grote objecten kunnen worden vervaardigd met behulp van driedimensionale apparatuur. - Google Patents

Abstract

Een werkwijze voor het creëren van objecten, door uit te gaan van de contra vorm van het gewenste object en deze, eventueel in onderdelen, drie dimensionaal te printen of te frezen. Deze contra vorm kan worden gebruikt om de gewenste vorm in te gieten, te storten, te persen, te duwen of het materiaal erin te spuiten. Een variant op deze werkwijze is dat wordt uitgegaan van de gewenste vorm, in dat geval wordt de gewenste vorm, eventueel in onderdelen, drie dimensionaal gefreesd of geprint. De vorm kan worden geseald, bekleed, bespoten of op andere wijze te bedekken met een ander materiaal. De vorm dient dan als verloren bekisting dat na gebruik ter plaatse blijft. De mal of bekisting wordt softwarernatig in meerdere onderdelen verdeeld, waarbij ieder onderdeel een deel van het totaal representeert. Softwarernatig kunnen aan de afzonderlijke onderdelen aanpassingen worden gedaan, voordat ze fysiek worden vervaardigd. Aan de afzonderlijke mal onderdelen kunnen verbindingselernenten worden toegevoegd, zodat de onderdelen na het driedimensionaal vervaardigen gemakkelijk fysiek kunnen worden samengevoegd tot de gewenste vorm of contra vorm. Ook andere digitale aanpassingen aan het ontwerp zijn mogelijk. De mal kan zodanig worden ontworpen dat in het mal ontwerp ruimtes ontstaan voor sparingen, vensteropeningen, elektra voorzieningen en ruimtes waarmee bewapening op zijn plaats wordt gehouden tijdens het uitharden van het materiaal.

Description

Werkwijze waarmee grote objecten kunnen worden vervaardigd met behulp van driedimensionale apparatuur.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het creëren van een mal, bekisting of verloren bekisting waarmee, met behulp van driedimensionale technieken, objecten kunnen worden gemaakt, die groter zijn dan het apparaat, waarmee de mal of bekisting wordt gemaakt en waarmee de vormvrijheid, die nu met behulp van driedimensionale printtechnieken wordt verkregen, ook voor grote objecten kan worden bereikt.

Bij deze werkwijze worden de ruimtelijke kenmerken van het gewenste object of de gewenste vorm in een computerbestand opgeslagen, bijvoorbeeld door ze in te scannen of door de gewenste vorm met 3D-modeling software te ontwerpen. De contravorm van de gewenste vorm wordt met behulp van 3D-modeling software bepaald, waarbij het bestand met de digitale ruimtelijke kenmerken van de contravorm als uitgangspunt dient om de mal of bekisting te creëren. Figuur 1 toont de gefreesde contravorm, die dient als mal of bekisting waarmee het gewenste object wordt gemaakt. In de mal of bekisting kan worden gestort, gespoten, geduwd en met alle andere bestaande methoden worden gebruikt om de gewenste vorm te creëren.

Door de contravorm vorm in met behulp van de 3D-Modeling software onderdelen te verdelen die na het fysiek vervaardigen weer worden samengevoegd tot de complete contravorm, zoals in figuur 2 wordt getoond, wordt het mogelijk een mal of bekisting voor grote objecten te maken.

In dat geval wordt bij ieder onderdeel een deel van het gewenste eindobject uitgefreesd of uitgesneden en worden de onderdelen na het frezen of snijden samengevoegd tot het grotere geheel. Figuur 3 toont de mal of bekisting, nadat in het ontwerp softwarematig een bestaand verbindingssysteem is toegevoegd, zodat de mal- of bekistingsonderdelen in elkaar passen. Op deze wijze kunnen ze worden gemonteerd tot de complete mal of bekisting en ook weer gedemonteerd na gebruik zoals in figuur 4 wordt getoond. Ook kan het model met behulp van 3D-modeling software het ontwerp van de mal, bekisting of verloren bekisting worden aangepast, zodat er bewapening kan worden toegevoegd of tunnels waarin materiaal kan worden gegoten. In conclusie 9 staat dat het object wordt gefreesd, maar dit kan ook worden geprint of gesneden of op een andere wijze driedimensionaal worden vervaardigd.

Een variant op deze werkwijze is dat niet van de contravorm, maar van de gewenste vorm wordt uitgegaan, conform de verloren bekisting methode. In dit geval dient de fysieke representatie van de gewenste vorm als verloren bekisting. Bij deze variant wordt de gewenste vorm met 3d modeling software in onderdelen verdeeld, geprint of gefreesd, eventueel voorzien van een verbindingssysteem zoals in figuur 4 wordt getoond, waarmee de onderdelen samen kunnen worden gevoegd en samengesteld tot de complete verloren bekisting. Figuur 5 toont hoe de samengestelde verloren bekisting kan worden bekleed met een laag ander materiaal. Ook kan een samengestelde verloren bekisting worden gebruikt om beton of een ander materiaal mee te storten. Nadat de verloren bekisting is gebruikt kan het niet worden teruggewonnen. Deze werkwijze heeft nog steeds veel voordelen ten opzichte van bestaande 3d printtechnieken. Voor het printen, frezen of snijden kan gebruik worden gemaakt van goedkope, niet duurzame materialen materialen. Deze methode werkt sneller dan de huidige 3d printtechnieken, er kunnen grote objecten mee worden gemaakt en het levert een grote vormvrijheid voor grote objecten.

De voordelen van deze werkwijze om uit te gaan van de contravorm (in het geval van een mal of bekisting) of de gewenste vorm (in het geval van een verloren bekisting) zijn legio: door ontwerplocatie en maaklocatie van elkaar te scheiden kan goederentransport sterk worden verminderd. Het milieu wordt minder belast en er kunnen veel kosten worden bespaard op verpakkingen, verzekeringen, beschadigingen tijdens transport en tijd. Een mal of bekisting kan worden hergebruikt en is daarmee goedkoper en duurzamer dan het gewenste object steeds opnieuw printen. Dit laatste voordeel geldt alleen bij de variant waarbij de bekisting na gebruik kan worden teruggewonnen, maar ook dan zijn de voordelen ten opzichte van huidige 3d printtechnieken groot. Ook is deze techniek geschikt voor primitieve, moeilijk te bereiken locaties. Voor het vervaardigen van grote bouwwerken, zoals tunnels, wegen of bruggen is het eenvoudiger om onderdelen van een mal of bekisting te vervoeren naar plaats van bestemming dan een 3d printer die zo groot is als het gewenste object zelf. Omdat niet direct elektriciteit nodig is bij het vervaardigen van de gewenste vorm zou deze techniek ook onder water gebruikt worden. Met deze techniek kan de vormvrijheid die driedimensionale printtechnologie biedt, ook worden verkregen voor grote objecten. Met deze werkwijze kunnen namelijk objecten worden gemaakt die vele malen groter zijn dan het apparaat waarmee de mal- of bekistingsonderdelen worden geprint.

Het is ook mogelijk om wel een 3d printer te gebmiken om de mal of bekisting driedimensionaal te printen, maar frezen of snijden biedt vele voordelen. De beperking die de huidige 3d printtechnieken hebben, namelijk een beperkte snelheid en beperkt formaat, wordt opgelost door met een 3d frees of hittedraad snijder te werken, omdat de eisen aan materialen voor een mal of bekisting anders zijn dan voor het object zelf. Hiervoor kan goedkoop en weinig duurzaam materiaal worden gebruikt, zoals board en piepschuim.

Claims (12)

1. Werkwijze voor het creëren van ohjecten met driedimensionale apparaten, door uit te gaan van de contravorm van het gewenste object. Op basis van de ruimtelijke kenmerken van het gewenste object, worden de ruimtelijke kenmerken van de contravorm verzameld en in een computerbestand opgeslagen. Een apparaat dat driedimensionale objecten kan vervaardigen maakt op basis van deze digitale informatie de fysieke representatie van de contravorm, die als mal of bekisting dient waarmee het gewenste object wordt vervaardigd.

2. Werkwijze voor het creëren van objecten met driedimensionale apparaten, door de ruimtelijke kenmerken van het gewenste object te verzamelen en in een computerbestand op te slaan. Een apparaat dat driedimensionale objecten kan vervaardigen maakt op basis van deze digitale informatie de gewenste vorm. Deze vorm dient als bekisting om het gewenste object mee te vervaardigen. Deze bekisting wordt gebruikt voor het storten, gieten of spuiten van de gewenste vorm en blijft na gebruik ter plaatse.

3. de werkwijze volgens voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de mal, bekisting of verloren bekisting softwarematig in meerdere onderdelen kunnen wordt verdeeld, waarbij ieder onderdeel een deel van het totaal representeert. Nadat de onderdelen driedimensionaal zijn vervaardigd worden ze fysiek samengevoegd.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of conclusie 2 of conclusie 3, met het kenmerk dat in het ontwerp van de mal of bekisting digitaal aanpassingen kunnen worden gedaan met als doel om de onderdelen met elkaar te kunnen verbinden. Daarmee wordt bedoeld dat aan ieder onderdeel softwarematig uitstekende delen worden toegevoegd aan het ontwerp en/of delen worden uitgespaard zodanig dat de onderdelen van de mal of bekisting in elkaar passen.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk dat de uitstekende onderdelen of uitsparingen zo worden ontworpen, dat de mal, bekisting of verloren bekisting kan worden gedemonteerd.

6. Werkwijze volgens alle voorgaande conclusies met het kenmerk dat de ruimtelijke kenmerken van de mal, bekisting of verloren bekisting kunnen worden verzameld door deze met behulp van 3d software te ontwerpen.

7. Werkwijze volgens alle voorgaande conclusies met het kenmerk dat in het ontwerp van de mal, de bekisting of de verloren bekisting houders of uitsparingen kunnen worden aangebracht, waarmee bewapening op zijn plaats kan worden gehouden tijdens het uitharden van het materiaal. Ook is het mogelijk om in de mal, bekisting of verloren bekisting ruimte te ontwerpen voor sparingen, vensteropeningen en elektra voorzieningen.

8. Werkwijze volgens alle voorgaande conclusies met het kenmerk dat de ruimtelijke kenmerken van de mal, bekisting of verloren bekisting kunnen worden verzameld door de gewenste vorm in te scannen en te bewaren in een computerbestand.

9. werkwijze volgens alle voorgaande conclusies met het kenmerk dat de mal, bekisting of verloren bekisting kan worden gefreesd.

10. werkwijze volgens alle voorgaande conclusies met als kenmerk dat, met behulp van de mal of bekisting kan worden gebruikt om in te gieten, te storten, te persen, te duwen of het materiaal erin te spuiten.

11. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3 met als kenmerk dat de verloren bekisting kan worden gebruikt om te sealen, te bekleden, te spuiten of op andere wijze te bedekken met een ander materiaal.

12. Werkwijze volgens alle voorgaande conclusies met als kenmerk dat de mal, bekisting of verloren bekisting bestaat uit twee wanden, met een ruimte daartussen.