机械化粘土制模的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及模具制造领域，尤其涉及一种机械化粘土制模的方法及装置。
【背景技术】
[0002]传统制模基本是采用钢模或木质模按照浇筑混凝土的形状，制作并加固；但是制模的形状多变、有多种曲线等要素构成时，则制模时就很难或者无法实现；而且传统木质模造成木材的大量浪费；钢模虽然可以重复使用，但由于建筑后的混凝土对后续装饰产生影响，所以一般混凝土浇筑制模基本还是采用木质模板来完成。
【发明内容】
[0003]本发明旨在针对【背景技术】中存在的不足，而提供了一种机械化粘土制模的方法及
目.ο
[0004]本发明的机械化粘土制模的方法，其步骤如下:
a、预处理:选取18?270目的粘土颗粒备用，选取50?200目的沙土颗粒备用；
b、混合搅拌:将粘土600?900份、沙土 100?400份、水5?40份、早强剂O?5份和胶水O?8份，在温度15°C?35°C，湿度20?40%的条件下混合搅拌制成粘土泥；上述份数均为重量份数；
C、挤出打印制模:将b步骤中的粘土泥在温度10°C?30°C、湿度15?35%、风速< 8m/秒、压力3bar?70bar的背阴条件下采用三D打印制模；
d、固化:将c步骤中所制的模在温度10°C?30°C、湿度I?40%条件下，蒸发水分固化，直至水分完全蒸发，即完成制模。
[0005]作为本发明的进一步改进，所述的早强剂为氯化钙、硫酸钠、三乙醇胺、硫酸钠中的一种或其组合。
[0006]本发明的机械化粘土制模装置，是由粘土破碎筛选机、粘土搅拌机、挤出机和3D打印机构成，在粘土破碎筛选机的下方出料口处安装了砂石过滤器、砂石过滤器的出口和粘土搅拌机入口之间设有传送装置，粘土搅拌机的出口置于挤出机上方的加料斗处，挤出机出口与3D打印机连接，3D打印机的前端安装有浇筑头，所述的3D打印机与控制器线路联接。
[0007]作为本发明的进一步改进，所述的3D打印机是由底座、肘梁和臂梁构成，底座顶部设有旋转台，旋转台顶部与肘梁底端铰接、肘梁的顶端与臂梁的尾端铰接，肘梁与臂梁之间设有液压伸缩装置，液压伸缩装置的液压杆与臂梁底面固定，臂梁的前端设有动配合连接的浇筑头安装座。
[0008]作为本发明的进一步改进，臂梁上设有液压驱动装置1、在臂梁的前端设有液压驱动装置II ;在浇筑头安装座上设有液压旋转装置I。
[0009]作为本发明的进一步改进，肘梁的底部设有液压旋转装置II。
[0010]作为本发明的进一步改进，3D打印机前端浇筑头底部设有移动升降平台，移动升降平台的底部设有升降电机，移动升降平台的底座上设有平移电机。
[0011]作为本发明的进一步改进，液压伸缩装置、液压驱动装置1、液压驱动装置I1、液压旋转装置I和液压旋转装置II均与液压及电源控制柜控制联接。
[0012]本发明的机械化粘土制模的方法及装置，改变了传统制模使用的材料，同时能够轻易完成形状多变、有多种曲线等特点的模具；可重复使用，节省资源，不但解决了异型制模难题，而且粘土可以重复使用，制模费用小、时间短，解决了制模、拆模人工劳动强度大、危险多、材料损失大、材料成本消耗高等问题。
【附图说明】
[0013]图1为本发明机械化粘土制模的方法及装置的结构图；
图2为本发明3D打印机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图1对发明的机械化粘土制模的方法及装置，作进一步说明。
[0015]实施例1
本发明的机械化粘土制模的方法，其步骤如下:
a、预处理:选取18?270目的粘土颗粒备用，选取50?200目的沙土颗粒备用；
b、混合搅拌:将粘土600?900份、沙土 100?400份、水5?40份、早强剂O?5.0份和胶水O?8份，在温度15°C?35°C，湿度20?40%的条件下混合搅拌制成粘土泥；上述份数均为重量份数；
C、挤出打印制模:将b步骤中的粘土泥在温度10°C?30°C、湿度15?35%、风速< 8m/秒、压力3bar?70bar的背阴条件下采用三D打印制模；
d、固化:将c步骤中所制的模在环境温度10°C?30°C、湿度I?40%条件下，蒸发水分固化，直至水分完全蒸发，即完成制模；
本发明中所使用的早强剂，在干燥环境中是由0.1?I份的氯化钙，0.1?5份的硫酸钠，0.01?0.8份的三乙醇胺中一种或其任意比例混合制成；在潮湿环境下是由0.1?3份的硫酸钠、0.01?0.8份的三乙醇胺中的一种或其任意混合制成。
[0016]根据粘土与水等不同比例、最终浇注材料以及浇注嘴面积大小，所采用的挤出压力也不同，一般情况下控制在3bar?30bar之间；如果有特殊要求的模、单位饶注量大或者规格较大、粘土模较厚的，需要压力控制在30bar?70bar。
[0017]实施例2
本发明的机械化粘土制模的方法，其步骤如下:
a、预处理:选取20?270目的粘土颗粒备用，选取50?200目的沙土颗粒备用；
b、混合搅拌:将粘土600份、沙土 300份、水5份，在温度15°C，湿度20%的条件下混合搅拌制成粘土泥；上述份数均为重量份数；
c、挤出打印制模:将b步骤中的粘土泥在温度10°C、湿度15%、风速7m/秒、压力3bar的背阴条件下采用三D打印制模；
d、固化:将c步骤中所制的模在温度10°C、湿度5%条件下，蒸发水分固化，直至水分完全蒸发，即完成制模。
[0018]实施例3
本发明的机械化粘土制模的方法，其步骤如下:
a、预处理:选取20?270目的粘土颗粒备用，选取50?200目的沙土颗粒备用；
b、混合搅拌:将粘土900份、沙土 100份、水40份和早强剂3.0份，在温度35°C，湿度40%的条件下混合搅拌制成粘土泥；上述份数均为重量份数；所述的早强剂为氯化钙；
c、挤出打印制模:将b步骤中的粘土泥在温度30°C、湿度35%、风速5m/秒、压力70bar的背阴条件下采用三D打印制模；
d、固化:将c步骤中所制的模在温度30°C、湿度40%条件下，蒸发水分固化，直至水分完全蒸发，即完成制模。
[0019]实施例4
本发明的机械化粘土制模的方法，其在制模强度要求高时(挤出压力在30~70bar)需加入胶水，其具体制备方法如下:
a、预处理:选取20?270目的粘土颗粒备用，选取50?200目的沙土颗粒备用；
b、混合搅拌:将粘土800份、沙土100份、水30份和胶水4份，在温度130°C，湿度30%的条件下混合搅拌制成粘土泥；上述份数均为重量份数；所述的胶水为聚乙烯醇系列胶水；
c、挤出打印制模:将b步骤中的粘土泥在温度20°C、湿度25%、风速7m/秒、压力50bar的背阴条件下采用三D打印制模；
d、固化:将c步骤中所制的模在温度20°C、湿度30%条件下，蒸发水分固化，直至水分完全蒸发，即完成制模。
[0020]实施例5
本发明的机械化粘土制模的方法，其步骤如下:
a、预处理:选取18?270目的粘土颗粒备用，选取50?200目的沙土颗粒备用；
b、混合搅拌:将粘土600份、沙土 400份、水35份、早强剂I份和胶水6份，在温度20°C?25°C，湿度25?35%的条件下混合搅拌制成粘土泥；上述份数均为重量份数；所述的胶水为聚乙烯醇系列胶水；所述的早强剂为1.5份硫酸钠和0.05份三乙醇胺混合制成；
C、挤出打印制模:将b步骤中的粘土泥在温度20°C?25°C、湿度20?30%、风速6m/秒、压力40bar的背阴条件下采用三D打印制模；
d、固化:将c步骤中所制的模在温度15°C?20°C、湿度20?30%条件下，蒸发水分固化，直至水分完全蒸发，即完成制模。
[0021]本发明的机械化粘土制模的方法，一般情况下要考虑打印粘土的器材及粘土模具的用途而定；同时考虑添加相应的添加剂，如:早强剂、胶水等。早强剂、与胶水使用可以搭配也可以单独使用；胶水要混合在水中，搅拌时随水加入即可；而早强剂则是搅拌好后再加入进行搅拌均匀，然后进行挤出打印制模。早强剂一般是在环境温度低于十摄氏度时加入，高于十度可以不使用。而胶水则是在制模强度要求高时(挤出压力在30?70bar)加入。
[0022]实施例6
本发明的机械化粘土制模装置，是由粘土破碎筛选机4、粘土搅拌机1、挤出机2和3D打印机3构成，在粘土破碎筛选机4的下方出料口处安装了砂石过滤器6、砂石过滤器6的出口和粘土搅拌机I入口之间