作者:张双虎 王源源 来源:科学网 发布时间:2022/5/17 15:39:17
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中国建材总院3D打印领域首个美国专利获得授权

 

2022年5月9日,中国建筑材料科学研究总院有限公司(以下简称中国建材总院)水泥新材院通过专利合作条约(PCT)申请的国际发明专利“基于3D打印制备建筑结构的设备及方法”(Device and method for preparing building structure based on 3D printing)被美国专利与商标局授予专利权,专利号为US20200391409A1。

3D打印高3.5米的雕塑作品“对话”。 中国建材总院供图

本次授权的国际专利不仅是中国建材总院水泥混凝土3D打印领域第一个美国专利,同时也是世界上首个提出包含“U型筋”、“射钉”成套技术的层间纵向自动配筋专利。

该专利技术于2018年12月7日正式提出,2020年5月通过PCT途径进入美国,作为最早的技术方案,该成果被编入RILEM(国际材料与结构研究实验联合会)出版的State-of-The-Art Report of Digital Fabrication with Cement-Based Materials《水泥基材料数字化制造前沿技术报告》中,在世界范围内实现关键技术领跑。

该专利技术为3D打印混凝土自动配筋的国际难题提供了解决方案,使3D打印混凝土层间界面的力学性能和整体性获得突破性增强,对未来建筑的智能制造具有深刻影响,是中国建材总院在混凝土3D打印及自动化配筋技术方向的重大突破。

自2015年以来,中国建材总院王玲教授团队在国家重点研发计划项目,北京市科委重大国际合作等项目的支持下,一直深耕于混凝土3D打印领域,自主攻克了多项技术难题,研制了满足3D打印用水泥基材料,提出了水泥基材料可打印范围的调控准则,指导打印材料的组成设计;建立了3D打印混凝土界面结合强度测试方法,能够同时实现界面拉伸和界面剪切结合强度的测试;在3D打印领域授权发明专利12件,撰写3D打印专著2章;组稿出版《水泥基材料3D打印》专刊一辑;主编建材行业标准3部,

目前该专利技术的同族专利已陆续在我国(2020年3月)和南非(2021年12月)获得授权,标志着中国建材总院水泥混凝土3D打印领域在国际化布局方面取得了突破性进展。

3D打印技术是在计算机控制下将材料逐层堆积成型的一种制造工艺,被视为下一代工业革命的标志性技术。随着建材和建筑行业有经验产业工人的减少和用工成本的激增,未来混凝土3D打印技术可能促成传统制造业颠覆性的改变。

作为践行中国建材集团“材料创造美好世界”企业使命的最好方式,中国建材总院下一步将抓住技术改革的浪潮,抢占3D打印技术制高点。

 
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