一種建筑3d打印噴頭裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及一種3D打印噴頭，尤其指一種建筑3D打印噴頭裝置。
【背景技術】
[0002]3D打印也叫增材制造，通過連續的物理層疊加，逐層增加材料來生產三維實體，3D打印屬于快速成型技術的一種。建筑3D打印技術是在3D打印技術的基礎上發展而來的，其主要工作原理是將建筑材料漿體(如水泥基材料)通過擠出裝置，在三維軟件的控制下，安裝預先設置好的打印程序，由噴頭擠出進行打印，最終得到設計的建筑構件。在建筑3D打印中，不僅要求水泥基材料能夠按照預設程序進行可控量的擠出，還通常需要在出料前與其他組分混合均勻，并在出料后能進行收光抹平，以保證打印成品的外觀質量。
【發明內容】
[0003]本實用新型采用的技術方案是，針對現有技術的不足，提供一種收光抹平、打印成品外觀質量高的適用于建筑3D打印噴頭裝置。
[0004]本實用新型采用的技術方案是:一種建筑3D打印噴頭裝置，包括抹平構件和錐形的變徑噴頭，變徑噴頭的大口徑端與用于輸送打印材料的導管相連，導管內安設有氣動閥，氣動閥與安設在導管外壁的氣動執行器相連，氣動執行器與打印機的主控板電連接;在導管的外壁套設有導軌架，所述抹平構件的一端與導軌架連接，可沿導軌架軸向移動，可沿導管的周向轉動;抹平構件的另一端為工作端，工作端的內側面為工作面，工作面為水平面；所述變徑噴頭的小口徑端端面垂直于抹平構件的工作面，且變徑噴頭的小口徑端端面高于抹平構件工作端的端面。
[0005]按上述方案，所述變徑噴頭小口徑端的端面與抹平構件的工作端端面之間的距離為0~20mmo
[0006]按上述方案，所述抹平構件為倒U型，抹平構件的水平段與導軌架連接，抹平構件的兩個豎直段分別位于變徑噴頭的兩側，豎直段的內側面為工作面。
[0007]按上述方案，抹平構件的后部設置有擋板，擋板的兩側分別與抹平構件的兩個豎直段相連。
[0008]按上述方案，所述擋板上開設有連通孔。
[0009]按上述方案，所述擋板下端的端面高于變徑噴頭小口徑端的端面。
[0010]按上述方案，所述導管上開設有支管，支管通過法蘭與外設的栗送輸出裝置相連通。
[0011]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:I)本實用新型在導管外壁的導軌架上安裝抹平構件，抹平構件可沿導管垂直移動，也可沿導管周向轉動，實現了抹平構件的工作面沿打印方向的收光抹平，在不影響下一打印面的打印，大大提高了打印產品的外觀質量;2)本實用新型打印材料的流量可控，同時卡實現多材料的混合打印；3)本實用新型可與桌面級FDM型3D打印機結合，可以打印小型工藝品或建筑部件;與大型3D打印機結合可打印預制構件;4)本實用新型結構簡單合理，制作成本低，可行性好，實用性強。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型一個具體實施例的結構示意圖。
[0013]圖2為本實施例中抹平構件與擋板的結構示意圖。
[0014]圖3為本實用新型中變徑噴頭的結構示意圖。
[0015]其中:1、氣動執行器;2、法蘭閥；3、抹平構件;3.1、水平段;3.2、豎直段;4、變徑噴頭;5、導管;6、氣動閥；7、支管;8、導軌架;9、擋板;9.1、連通孔;10、打印材料。
【具體實施方式】
[0016]為了更好地理解本實用新型，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步地描述。
[0017]如圖1和圖2所示的一種建筑3D打印噴頭裝置，包括抹平構件3和錐形的變徑噴頭4，變徑噴頭4的大口徑端與用于輸送打印基材料的導管5相連(可螺紋連接)，導管5內安設有氣動閥6，氣動閥6與氣動執行器I相連(氣動閥6的開啟和關閉由氣動執行器I控制)，氣動執行器I與打印機的主控板相連(附圖未示出);在導管5的外壁沿軸向套設有導軌架8，抹平構件3的一端為連接端，該端與導軌架8連接，抹平構件3可繞導管5周向旋轉，也可沿導管5的軸向移動;抹平構件3另一端為工作端，工作端位于變徑噴頭4的小口徑端處，工作端的內側面為工作面，工作面為平面，該工作面與變徑噴頭4小口徑端的端面垂直;變徑噴頭4的小口徑端端面低于抹平構件3的工作端端面，變徑噴頭4小口徑端的端面與抹平構件3工作端端面之間的距離為O?20mm。
[0018]本實用新型中，抹平構件3可為倒U型，抹平構件3的水平段3.1開設有連接孔，連接孔與導軌架8配合連接，抹平構件3可沿導管5的軸向移動，也可繞導管5周向轉動;抹平構件3的兩個豎直段3.2分別位于變徑噴頭4的兩側，豎直段3.2的內側面為工作面;為了保證擠出的打印材料10層高相同，在抹平構件3的后部安設擋板9，擋板9的兩側分別與抹平構件3的兩個豎直段3.2相連，擋板9下端的端面高于變徑噴頭4小口徑端的端面;為了防止打印時擠出的打印材料10阻礙變徑噴頭4的移動，擋板9上開設有連通孔9.1。
[0019]本實用新型中，如圖3所示，變徑噴頭4的軸線與母線之間的夾角不大于15°，變徑噴頭4沿長度方向分為多段，段與段之間通過螺紋連接;為了加入其他組分與水泥基材料實現混合，導管5上開設有用于輸送其他材料的支管7，支管7通過法蘭閥2與外設的栗送輸出裝置相連通，其中支管7與法蘭閥2螺紋連接或者焊接;氣動執行器I的執行機構可采用薄膜式或活塞式來實現氣動閥6的開啟和關閉，從而實現打印基材料的可控量打印。
[0020]本實用新型以應用在建筑3D打印機上為例，介紹本實用新型的工作過程:
[0021]準備階段:將導管5與外設的栗送輸出裝置如螺桿栗或灌漿機連接，已配制好的水泥基材料可由導管5輸入;氣動執行器I連接在3D打印機的主控板上，通過打印程序控制氣動閥6的開啟和閉合;將法蘭閥2與外設的其他栗送輸出裝置如蠕動栗或螺桿栗相連，其他打印材料可由支管7進入導管5，與水泥基材料混合;將抹平構件3安設在導管5上，并調整其在導軌架8上的高度，以便在打印材料10擠出打印后進行收光抹平;將變徑噴頭4固定在3D打印機的滑動模塊上，通過3D打印機可以控制變徑噴頭4運行軌跡，抹平構件3與變徑噴頭4一起移動。
[0022]運行階段:水泥基材料由栗送輸出裝置輸入導管5(打印過程中定時監控，確保打印楽體供應不斷)，運行3D打印軟件(如Repetier-Host);在軟件控制下，變徑噴頭4按照既定軌跡運行并出料，水泥基材料的擠出量通過氣動執行器I對氣動閥6的開閉進行控制；水泥基材料擠出后，抹平構件3的兩個工作面隨變徑噴頭4的移動方向對水泥基材料進行收光抹平;打印漿體為多組分混合時，由系統控制的栗送輸出裝置(如蠕動栗或螺桿栗)通過支管7加入其他組分材料，其他組分的材料與水泥基材料在導管5中進行混合后打印。
[0023]結束階段:任務打印完成后，將導管5及其他部件清洗干凈;待打印成品具有一定強度后將打印成品移至養護室蒸汽養護。
[0024]以上說明僅為本實用新型的應用實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等效變化，仍屬本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種建筑3D打印噴頭裝置，其特征在于，包括抹平構件和錐形的變徑噴頭，變徑噴頭的大口徑端與用于輸送打印材料的導管相連，導管內安設有氣動閥，氣動閥與安設在導管外壁的氣動執行器相連，氣動執行器與打印機的主控板電連接;在導管的外壁套設有導軌架，所述抹平構件的一端與導軌架連接，可沿導軌架軸向移動，也可沿導管的周向轉動;抹平構件的另一端為工作端，工作端的內側面為工作面，工作面為平面;所述變徑噴頭的小口徑端端面垂直于抹平構件的工作面，且變徑噴頭的小口徑端端面高于抹平構件工作端的端面。2.如權利要求1所述的一種建筑3D打印噴頭裝置，其特征在于，所述變徑噴頭小口徑端的端面與抹平構件的工作端端面之間的距離為O?20_。3.如權利要求1所述的一種建筑3D打印噴頭裝置，其特征在于，所述抹平構件為倒U型，抹平構件的水平段與導軌架連接，抹平構件的兩個豎直段分別位于變徑噴頭的兩側，豎直段的內側面為工作面。4.如權利要求3所述的一種建筑3D打印噴頭裝置，其特征在于，抹平構件的后部設置有擋板，擋板的兩側分別與抹平構件的兩個豎直段相連。5.如權利要求4所述的一種建筑3D打印噴頭裝置，其特征在于，所述擋板上開設有連通孔。6.如權利要求4所述的一種建筑3D打印噴頭裝置，其特征在于，所述擋板下端的端面高于變徑噴頭小口徑端的端面。7.如權利要求1所述的一種建筑3D打印噴頭裝置，其特征在于，所述導管上開設有支管，支管通過法蘭與外設的栗送輸出裝置相連通。
【專利摘要】本實用新型公開了一種建筑3D打印噴頭裝置，包括抹平構件和錐形的變徑噴頭，變徑噴頭的大口徑端與用于輸送打印材料的導管相連，導管內安設有氣動閥，氣動閥與安設在導管外壁的氣動執行器相連，氣動執行器與打印機的主控板電連接；在導管的外壁套設有導軌架，抹平構件的一端與導軌架連接，可沿導軌架軸向移動，也可沿導管的周向轉動；抹平構件的另一端為工作端，工作端的內側面為工作面，工作面為平面；變徑噴頭的小口徑端端面垂直于抹平構件的工作面，且變徑噴頭的小口徑端端面高于抹平構件的工作端的端面。本實用新型導軌架上安裝抹平構件，抹平構件可沿導管垂直移動，也可沿導管周向轉動，實現了抹平構件的工作面沿打印方向的收光抹平，在不影響下一打印面的打印，大大提高了打印產品的外觀質量。
【IPC分類】B28B1/00
【公開號】CN205255218
【申請號】CN201521132151
【發明人】吳雄, 楊文 , 趙日煦, 林家超, 李偉, 彭園
【申請人】中建商品混凝土有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月30日