一种建筑3d打印喷头装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及一种3D打印喷头，尤其指一种建筑3D打印喷头装置。
【背景技术】
[0002]3D打印也叫增材制造，通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生产三维实体，3D打印属于快速成型技术的一种。建筑3D打印技术是在3D打印技术的基础上发展而来的，其主要工作原理是将建筑材料浆体(如水泥基材料)通过挤出装置，在三维软件的控制下，安装预先设置好的打印程序，由喷头挤出进行打印，最终得到设计的建筑构件。在建筑3D打印中，不仅要求水泥基材料能够按照预设程序进行可控量的挤出，还通常需要在出料前与其他组分混合均匀，并在出料后能进行收光抹平，以保证打印成品的外观质量。
【发明内容】
[0003]本实用新型采用的技术方案是，针对现有技术的不足，提供一种收光抹平、打印成品外观质量高的适用于建筑3D打印喷头装置。
[0004]本实用新型采用的技术方案是:一种建筑3D打印喷头装置，包括抹平构件和锥形的变径喷头，变径喷头的大口径端与用于输送打印材料的导管相连，导管内安设有气动阀，气动阀与安设在导管外壁的气动执行器相连，气动执行器与打印机的主控板电连接;在导管的外壁套设有导轨架，所述抹平构件的一端与导轨架连接，可沿导轨架轴向移动，可沿导管的周向转动;抹平构件的另一端为工作端，工作端的内侧面为工作面，工作面为水平面；所述变径喷头的小口径端端面垂直于抹平构件的工作面，且变径喷头的小口径端端面高于抹平构件工作端的端面。
[0005]按上述方案，所述变径喷头小口径端的端面与抹平构件的工作端端面之间的距离为0~20mmo
[0006]按上述方案，所述抹平构件为倒U型，抹平构件的水平段与导轨架连接，抹平构件的两个竖直段分别位于变径喷头的两侧，竖直段的内侧面为工作面。
[0007]按上述方案，抹平构件的后部设置有挡板，挡板的两侧分别与抹平构件的两个竖直段相连。
[0008]按上述方案，所述挡板上开设有连通孔。
[0009]按上述方案，所述挡板下端的端面高于变径喷头小口径端的端面。
[0010]按上述方案，所述导管上开设有支管，支管通过法兰与外设的栗送输出装置相连通。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:I)本实用新型在导管外壁的导轨架上安装抹平构件，抹平构件可沿导管垂直移动，也可沿导管周向转动，实现了抹平构件的工作面沿打印方向的收光抹平，在不影响下一打印面的打印，大大提高了打印产品的外观质量;2)本实用新型打印材料的流量可控，同时卡实现多材料的混合打印；3)本实用新型可与桌面级FDM型3D打印机结合，可以打印小型工艺品或建筑部件;与大型3D打印机结合可打印预制构件;4)本实用新型结构简单合理，制作成本低，可行性好，实用性强。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型一个具体实施例的结构示意图。
[0013]图2为本实施例中抹平构件与挡板的结构示意图。
[0014]图3为本实用新型中变径喷头的结构示意图。
[0015]其中:1、气动执行器;2、法兰阀；3、抹平构件;3.1、水平段;3.2、竖直段;4、变径喷头;5、导管;6、气动阀；7、支管;8、导轨架;9、挡板;9.1、连通孔;10、打印材料。
【具体实施方式】
[0016]为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步地描述。
[0017]如图1和图2所示的一种建筑3D打印喷头装置，包括抹平构件3和锥形的变径喷头4，变径喷头4的大口径端与用于输送打印基材料的导管5相连(可螺纹连接)，导管5内安设有气动阀6，气动阀6与气动执行器I相连(气动阀6的开启和关闭由气动执行器I控制)，气动执行器I与打印机的主控板相连(附图未示出);在导管5的外壁沿轴向套设有导轨架8，抹平构件3的一端为连接端，该端与导轨架8连接，抹平构件3可绕导管5周向旋转，也可沿导管5的轴向移动;抹平构件3另一端为工作端，工作端位于变径喷头4的小口径端处，工作端的内侧面为工作面，工作面为平面，该工作面与变径喷头4小口径端的端面垂直;变径喷头4的小口径端端面低于抹平构件3的工作端端面，变径喷头4小口径端的端面与抹平构件3工作端端面之间的距离为O?20mm。
[0018]本实用新型中，抹平构件3可为倒U型，抹平构件3的水平段3.1开设有连接孔，连接孔与导轨架8配合连接，抹平构件3可沿导管5的轴向移动，也可绕导管5周向转动;抹平构件3的两个竖直段3.2分别位于变径喷头4的两侧，竖直段3.2的内侧面为工作面;为了保证挤出的打印材料10层高相同，在抹平构件3的后部安设挡板9，挡板9的两侧分别与抹平构件3的两个竖直段3.2相连，挡板9下端的端面高于变径喷头4小口径端的端面;为了防止打印时挤出的打印材料10阻碍变径喷头4的移动，挡板9上开设有连通孔9.1。
[0019]本实用新型中，如图3所示，变径喷头4的轴线与母线之间的夹角不大于15°，变径喷头4沿长度方向分为多段，段与段之间通过螺纹连接;为了加入其他组分与水泥基材料实现混合，导管5上开设有用于输送其他材料的支管7，支管7通过法兰阀2与外设的栗送输出装置相连通，其中支管7与法兰阀2螺纹连接或者焊接;气动执行器I的执行机构可采用薄膜式或活塞式来实现气动阀6的开启和关闭，从而实现打印基材料的可控量打印。
[0020]本实用新型以应用在建筑3D打印机上为例，介绍本实用新型的工作过程:
[0021]准备阶段:将导管5与外设的栗送输出装置如螺杆栗或灌浆机连接，已配制好的水泥基材料可由导管5输入;气动执行器I连接在3D打印机的主控板上，通过打印程序控制气动阀6的开启和闭合;将法兰阀2与外设的其他栗送输出装置如蠕动栗或螺杆栗相连，其他打印材料可由支管7进入导管5，与水泥基材料混合;将抹平构件3安设在导管5上，并调整其在导轨架8上的高度，以便在打印材料10挤出打印后进行收光抹平;将变径喷头4固定在3D打印机的滑动模块上，通过3D打印机可以控制变径喷头4运行轨迹，抹平构件3与变径喷头4一起移动。
[0022]运行阶段:水泥基材料由栗送输出装置输入导管5(打印过程中定时监控，确保打印楽体供应不断)，运行3D打印软件(如Repetier-Host);在软件控制下，变径喷头4按照既定轨迹运行并出料，水泥基材料的挤出量通过气动执行器I对气动阀6的开闭进行控制；水泥基材料挤出后，抹平构件3的两个工作面随变径喷头4的移动方向对水泥基材料进行收光抹平;打印浆体为多组分混合时，由系统控制的栗送输出装置(如蠕动栗或螺杆栗)通过支管7加入其他组分材料，其他组分的材料与水泥基材料在导管5中进行混合后打印。
[0023]结束阶段:任务打印完成后，将导管5及其他部件清洗干净;待打印成品具有一定强度后将打印成品移至养护室蒸汽养护。
[0024]以上说明仅为本实用新型的应用实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种建筑3D打印喷头装置，其特征在于，包括抹平构件和锥形的变径喷头，变径喷头的大口径端与用于输送打印材料的导管相连，导管内安设有气动阀，气动阀与安设在导管外壁的气动执行器相连，气动执行器与打印机的主控板电连接;在导管的外壁套设有导轨架，所述抹平构件的一端与导轨架连接，可沿导轨架轴向移动，也可沿导管的周向转动;抹平构件的另一端为工作端，工作端的内侧面为工作面，工作面为平面;所述变径喷头的小口径端端面垂直于抹平构件的工作面，且变径喷头的小口径端端面高于抹平构件工作端的端面。2.如权利要求1所述的一种建筑3D打印喷头装置，其特征在于，所述变径喷头小口径端的端面与抹平构件的工作端端面之间的距离为O?20_。3.如权利要求1所述的一种建筑3D打印喷头装置，其特征在于，所述抹平构件为倒U型，抹平构件的水平段与导轨架连接，抹平构件的两个竖直段分别位于变径喷头的两侧，竖直段的内侧面为工作面。4.如权利要求3所述的一种建筑3D打印喷头装置，其特征在于，抹平构件的后部设置有挡板，挡板的两侧分别与抹平构件的两个竖直段相连。5.如权利要求4所述的一种建筑3D打印喷头装置，其特征在于，所述挡板上开设有连通孔。6.如权利要求4所述的一种建筑3D打印喷头装置，其特征在于，所述挡板下端的端面高于变径喷头小口径端的端面。7.如权利要求1所述的一种建筑3D打印喷头装置，其特征在于，所述导管上开设有支管，支管通过法兰与外设的栗送输出装置相连通。
【专利摘要】本实用新型公开了一种建筑3D打印喷头装置，包括抹平构件和锥形的变径喷头，变径喷头的大口径端与用于输送打印材料的导管相连，导管内安设有气动阀，气动阀与安设在导管外壁的气动执行器相连，气动执行器与打印机的主控板电连接；在导管的外壁套设有导轨架，抹平构件的一端与导轨架连接，可沿导轨架轴向移动，也可沿导管的周向转动；抹平构件的另一端为工作端，工作端的内侧面为工作面，工作面为平面；变径喷头的小口径端端面垂直于抹平构件的工作面，且变径喷头的小口径端端面高于抹平构件的工作端的端面。本实用新型导轨架上安装抹平构件，抹平构件可沿导管垂直移动，也可沿导管周向转动，实现了抹平构件的工作面沿打印方向的收光抹平，在不影响下一打印面的打印，大大提高了打印产品的外观质量。
【IPC分类】B28B1/00
【公开号】CN205255218
【申请号】CN201521132151
【发明人】吴雄, 杨文 , 赵日煦, 林家超, 李伟, 彭园
【申请人】中建商品混凝土有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月30日