Given the substantial growth in the use of additive manufacturing in construction (AMC), it is necessary to ensure the quality of printed specimens which can be much more complex than conventionally manufactured parts. This study explores the various aspects of geometry and surface quality control for 3D concrete printing (3DCP), with a particular emphasis on deposition-based methods, namely extrusion and shotcrete 3D printing (SC3DP). A comprehensive overview of existing quality control (QC) methods and strategies is provided and preceded by an in-depth discussion. Four categories of data capture technologies are investigated and their advantages and limitations in the context of AMC are discussed. Additionally, the effects of environmental conditions and objects' properties on data capture are also analyzed. The study extends to automated data capture planning methods for different sensors. Furthermore, various quality control strategies are explored across different stages of the fabrication cycle of the printed object including: (i) During printing, (ii) Layer-wise, (iii) Preassembly, and (iv) Assembly. In addition to reviewing the methods already applied in AMC, we also address various research gaps and future trends and highlight potential methodologies from adjacent domains that could be transferred to AMC.


翻译:鉴于增材制造在建筑领域(AMC)应用的显著增长,确保打印构件的质量变得至关重要,这些构件可能比传统制造部件复杂得多。本研究探讨了三维混凝土打印(3DCP)中几何与表面质量控制的各个方面,特别侧重于基于沉积的方法,即挤出式与喷射混凝土三维打印(SC3DP)。本文在深入讨论的基础上,对现有质量控制(QC)方法与策略进行了全面综述。研究调查了四类数据采集技术,并讨论了它们在AMC背景下的优势与局限。此外,还分析了环境条件与物体特性对数据采集的影响。研究进一步扩展到针对不同传感器的自动化数据采集规划方法。此外,探讨了打印物体制造周期不同阶段的各种质量控制策略,包括:(i)打印过程中,(ii)逐层,(iii)预组装,以及(iv)组装阶段。除了综述已应用于AMC的方法外,我们还指出了当前的研究空白与未来趋势,并强调了可从相邻领域移植到AMC的潜在方法论。

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