于所述的多材料建筑物的模型处理，其方法是:在打印过程中，根据建筑物的功能和设计等需求，对已经打印的部分建筑物进行表面打磨、喷涂或快速凝固处理以获得较好的表面质量或性能;或者在打印过程中，根据建筑物的功能和设计等需求，在适当的部位通过机器人或手工方式进行布线或材料铺设，以完成不易或不必通过打印喷头喷射或挤出的材料的准确分布;或者在打印完成后，通过对整体建筑物进行喷涂、布线、拆除支撑等后处理工艺，从而得到含有多种材料的建筑物。
[0020]对于所述的多材料建筑物所采用的多种建筑材料，建筑打印用的材料可为浆料类建筑材料，如树脂砂浆类、粘土类、混凝土类、石膏类、矿石粉类、钢渣粉类等材料，此类材料也可适当添加纤维、钢筋、镁质胶凝材料等添加物或助剂，粗细骨料的质量以满足3D打印的需要为依据，可以采用多种破碎工艺获得粗粒度不同的材料;成型时与水、固化剂等混合成浆料经喷头挤出成型。
[0021]该发明也可采用粉末类建筑材料，如树脂类、塑料粉末类等低熔点材料，成型时快速加热成熔融态经喷头挤出成型。
[0022]上述两种类型的建筑三维打印材料在成型时应有很好的流变性且能在经喷头挤出后迅速凝结或固化，骨料粒径根据建筑物功能和喷头输出等因素而确定，优选小而圆的骨料以保证每个打印层之间粘结牢固的同时无明显翘曲变形;骨料粒径优选范围为混凝土10_30mm，细石混凝土 5-10mm，砂楽3_8mm，膏体 l_3mm。
[0023]本发明所述的多材料建筑含有多种不同的材料，如混凝土、金属、塑料、木料等性能各异的成型材料，上述成型材料分为实体建筑材料和支撑建筑材料，实体建筑材料作为整体建筑的有机组成部分具有其功能性和实用性;支撑建筑材料仅在打印过程中起着支撑作用以确保支撑部位不致有较大变形，打印完成后，可以根据需要将其去除，或者作为观赏等用途予以保留。
[0024]本发明所述的建筑打印所用的材料固化速度易受温度的影响，成型温度应保持在5-45°C范围内，优选范围为20-35°C。打印速度和成型材料的固化速度决定着建筑物的打印成型速度，本发明所用的混凝土浆料中含有速凝剂，使混凝土浆料的初凝调控在0.1-15min，优选范围为l_8min ；终凝调控在3_50min，优选范围为10_20min。初凝的时间范围调控与建筑物的结构有一定关联，当打印建筑物的悬挑部位时，如拱形或弧形墙壁，打印用浆料的初凝时间宜在Imin之内；当打印建筑物的垂直部位时，如直墙体，打印用浆料的初凝时间可适当放宽，宜在30min之内。
[0025]该多材料建筑可以采用整体打印成型方法一次性制作，也可以在计算机中将其三维CAD模型进行分块，每一块或某几块分别打印再进行组装。
[0026]有益效果
与现有技术相比，本发明的优点在于:①通过多材料三维打印制作的建筑比起单一材料建筑，在功能和性能等方面有明显优势;②多材料三维打印建筑的结构和材料通过计算机进行优化设计，其三维CAD实体模型与成型过程中的结构和材料成型具有一一对应关系。
[0027]本发明方法采用多种材料、多个喷头结合三维打印技术，实现多材料建筑物的三维打印成型，结构和材料设计与制造一体化，建筑物综合性能大幅度提升。本发明方法尤其适用于功能型建筑物的打印成型，在景观雕塑、假山、家居家具等此类的建筑物或模型的成型领域也有着广泛的应用前景。
[0028]
【附图说明】
[0029]图1所示的是多材料建筑物三维打印成型方法示意图；
图2所示的是多材料建筑物中的多种材料相互独立分布的切片示意图；
图3所示的是多种材料呈有机地混合分布的建筑物三维打印成型方法示意图；
图4所示的是多材料建筑物中的多种材料混合分布的切片示意图；
图5所示的是多材料建筑物的三维打印成型流程图。
[0030]图中包括建筑材料I，建筑材料2，建筑材料3，建筑材料I打印头4，建筑材料2打印头5，建筑材料3打印头6，支撑材料8打印头7，喷头安装架8，保留的支撑材料9，去除的支撑材料1，混合材料11，作为装饰和支撑作用的支撑12，计算机13，建筑材料I喷头控制电路14，建筑材料2喷头控制电路15，喷头运动控制电路16，升降台控制电路17，支撑材料8喷头控制电路18，升降台19，木料20，塑料30，含有多种相互独立分布的材料的建筑物中的某一层110及该层内的材料101、102、103、104，多种材料有机混合的建筑物中的某一层110及该层内地材料111和112。
[0031]
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0033]如图1和图2:采用四种打印喷头:分别为实体材料喷头4、5、6和支撑材料喷头7，实体材料喷头4内含有的实体材料I为混凝土浆料，实体材料喷头5内含有的实体材料2为木塑胶体，实体材料喷头6内含有的实体材料3为熔融态塑料，该实体材料3也可作为可去除支撑9，支撑材料喷头7内含有的支撑材料8为石膏浆料。实体材料喷头4、5、6和支撑材料喷头7分别安装在喷头安装架8上。喷头安装架8作为成型设备的运动部件之一则在计算机的控制下，根据计算机设定的成型信息逐层完成三维打印的各项运动。
[0034]如图1和图5:1)首先建立CAD模型:针对预三维打印的多材料建筑物，根据该建筑物的功能和设计要求等要素，利用三维建模软件或数字化扫描技术以及数据处理技术，建立其三维CAD实体模型，该CAD实体模型含有该建筑物的结构信息和材料信息;2)之后对CAD模型进行切片分层处理:对该CAD实体模型进行离散化切片分层处理，切片厚度根据建筑物的成型精度、成型效率等要素而定，从而获得一系列切片，再通过数据处理获取每层的实体结构信息、材料分布信息、运动轨迹等加工信息；3)再对切片信息进行转化:将各二维切片的结构信息转化成相应的数控加工轨迹，使得各二维切片中的成型材料信息与相应成型材料的喷头相对应，以控制喷头的开与关;通过数控运动和喷头喷射材料，实现每个二维切片分层的精确堆积;4)进行分层建筑打印:制作开始时，计算机13把第一层加工信息和材料信息分别发给建筑材料I喷头4的控制电路14和建筑材料2喷头5的控制电路15分别驱动建筑材料喷头4和5按该层的形状喷射出建筑材料I和2，喷射的建筑材料随后迅速凝固；同时喷头运动控制电路16驱动喷头安装架8进行该层的轨迹运动，执行该层的打印成型，快速形成与该层切片对应的实体薄层;如该层需要喷射支撑材料，支撑材料8喷头7的控制电路18将驱动支撑材料喷头7喷射支撑材料8并迅速凝固成薄片；之后，升降台控制电路17驱动升降台19按照下一层的层厚进行移动，辅之以补料、检测等动作进行下一层的打印准备;如此层层喷射、凝固、迭加而打印出建筑物；5)建筑模型打印后处理:对打印的建筑模型进行打磨、喷涂、布线、去支撑等处理，从而得到含有多种材料的建筑物。
[0035]
实施例1:
采用三维打印制作含有多种彼此独立分布的多材料建筑物的具体过程如下:
根据预打印的多材料建筑物建立其三维CAD实体模型，该实体模型包括四种成型材料，分别为混凝土 1、木塑2、塑料3和石膏9;针对该建筑模型中3为悬挑结构，在计算机中设计并生成相应的支撑结构9和10，其中9在打印完成后予以保留，10在打印完成后将拆除;该多材料建筑所用的各材料彼此有其明显的材料界面，分别具有其各自的材料特性;计算机对包括支撑结构的三维CAD实体模型进行切片，获取每层的实体部分和支撑部分的结构信息、材料信息和运动轨迹等加工信息;在打印每层过程中，如果该层含有多种材料时，每个打印头分别在各自的控制系统下挤出或喷射成型材料，如当打印某一层100时，该层含有混凝土材料101、木塑材料102、塑料材料103和石膏材料104;当打印101时，喷头5在计算机的控制下挤出适量的木塑材料1I并快速凝固成型；当打印102时，喷头4在计算机的控制下挤出适量的混凝土材料102并快速凝固成型；于此类似，依次打印103和104，从而完成该层100的打印。<