一种基于3D打印技术的建筑模具制造设备的制作方法

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种基于3D打印技术的建筑模具制造设备。

背景技术：

GRC是英文Glass fiber Reinforced Concrete的缩写，中文名称是玻璃纤维增强混凝土。GRC是一种以耐碱玻璃纤维为增强材料、水泥砂浆为基体材料的纤维水泥复合材料，GRC是一种通过造型、纹理、质感与色彩表达设计师想象力的材料。GRC材料的主要用途为建筑细部装饰构件、外墙挂板、园林景观制品、轻质隔墙板、保温板、通风管道、永久性管状芯模、永久性模板、工业建筑屋面构件、声屏障、自承载式地板、灌溉渠道等。

GRC产品的传统制造工艺很多种型式，根据玻璃纤维的掺入量和使用方式采用不同的方法，如喷射工艺、预混喷射工艺、预混浇筑工艺、注模工艺、布网工艺、缠绕工艺等。这些工艺的统一之处都在于在成型前期都需要预制成品的母模，传统的方式一般采用木模制造，随着社会经济的发展和环境保护意识的增强，木材成本和人力成本不断提成，现阶段成为了制约GRC产业发展的一大因素。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于3D打印技术的建筑模具制造设备，本发明通过3D打印模具代替传统的人工木模，能够有效节约人力成本和模具材料成本，同时实现高精度、高可靠性等特点，具有巨大的市场潜力。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于3D打印技术的建筑模具制造设备，包括两个平行设置的导向梁，所述导向梁设置在底座支架上，两个所述导向梁之间设置有横梁，所述横梁与导向梁之间设置有第一动力组件和沿X轴方向运动的第一滑动组件，所述横梁通过沿Y轴方向运动的第二滑动组件与纵梁连接，所述纵梁与横梁之间还设置有第二动力组件，所述纵梁上通过沿Z轴方向运动的第三滑动组件与立梁连接，所述立梁与纵梁之间还设置有丝杆传动机构，所述立梁表面设置有热熔挤出机构。

进一步的，所述立梁底部还设置有旋转平台，所述旋转平台上固定设置有车削头，所述车削头上安装有车削刀具。

进一步的，所述热熔挤出机构包括机筒，所述机筒内部设置有螺杆，所述螺杆一端穿过机筒顶部与减速电机连接，所述机筒外表面上位于减速电机一侧设置有进料漏斗，所述机筒底部设置有挤出模头，所述进料漏斗与挤出模头之间的机筒外表面上设置有若干加热圈，所述挤出模头朝下设置。

进一步的，所述进料漏斗上设置有振动电机。

进一步的，所述导向梁与底座支架之间设置有若干螺栓，所述螺栓用于连接固定导向梁和底座支架，所述导向梁和底座支架之间的螺栓上配合设置有水平调节机构，所述水平调节机构包括底板，所述底板两侧边上设置有第一挡板和第二挡板，所述底板上层叠设置有第一楔形块和第二楔形块，所述第一楔形块和第二楔形块相对设置并且斜面相互抵接，所述第一楔形块的大端设置在第一挡板一侧，小端上与调节螺钉连接，所述调节螺钉穿过第二挡板设置。

进一步的，所述水平调节机构沿调节螺钉的方向上设置有螺栓避让凹部。

进一步的，所述导向梁上设置有螺栓锁固孔。

进一步的，所述导向梁与底座支架之间沿长度方向上设置有两排螺栓。

进一步的，还包括真空送料机构，所述真空送料机构通过软管与热熔挤出机构连接。

进一步的，所述立梁与纵梁之间还设置有两个液压缸，所述液压缸的作用力朝上。

本发明的有益效果是:

1、采用龙门架式结构作为热熔挤出机构的运行走向支撑，三轴联动满足打印，并且切削部分的加入后，实现了五轴联动的效果，实现一体化行程。

2、在机筒表面通过加热圈加热，将物料熔融，然后通过螺杆将熔融的物料挤出，以供打印，具有速度快操作方便等特点，在进料漏斗上安装振动电机，放置高温将物料半融堵塞入料口，入料顺畅。在立柱底部上还设置有用于打磨的车削部分，能够在打印好后一并打磨，直接形成成品，自动化性能高，成型效果好，实现3D挤出喷头与切削装置在同一台设备更换使用，实现3D打印与精细切削加工一体成型。

3、本喷头适合对大型模具或者大型物体进行打印，打印效果好，物料准备方便，并且打印好后能够自动打磨，一步到位，质量好，速度快，实现精品加工效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的热熔挤出机构部分结构示意图；

图3是本发明的导向梁部分结构示意图；

图4是本发明的水平调节机构部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1至图4所示，一种基于3D打印技术的建筑模具制造设备，包括两个平行设置的导向梁1，导向梁设置在底座支架2上，两个导向梁之间设置有横梁3，横梁与导向梁之间设置有第一动力组件4和沿X轴方向运动的第一滑动组件5，横梁通过沿Y轴方向运动的第二滑动组件6与纵梁7连接，纵梁与横梁之间还设置有第二动力组件8，纵梁上通过沿Z轴方向运动的第三滑动组件9与立梁10连接，立梁与纵梁之间还设置有丝杆传动机构11，立梁表面设置有热熔挤出机构12。第一动力组件和第二动力组件均由电机、齿轮和齿条组成，电机转动带动齿轮在齿条上移动，实现整体位移，其中横梁两端均设置有第一动力组件，动作同步，以保证两端运动位置保持一致。

立梁底部还设置有旋转平台13，旋转平台上固定设置有车削头14，车削头上安装有车削刀具。通过旋转平台的转动，能够控制车削头转动，实现车削头的使用和收纳；旋转平台设置在立柱侧面上，当车销时，车削头端部位于挤出模头下方，即垂直向下设置，与挤出模头设置方向一致，实现对挤出模头的避让，方便打磨，当打印时，车削头端部位于挤出模头上方，即旋转90度将车削头水平放置，这样就能够实现避让，不影响打印。有效的实现了打印和打磨一体化设计，有效提高制备速度和产品精度。

热熔挤出机构包括机筒15，机筒内部设置有螺杆16，螺杆一端穿过机筒顶部与减速电机17连接，机筒外表面上位于减速电机一侧设置有进料漏斗18，机筒底部设置有挤出模头19，进料漏斗与挤出模头之间的机筒外表面上设置有若干加热圈20，挤出模头朝下设置。使用时，物料可以通过真空送料机构送入进料漏斗中，通过螺杆和物料自重，物料沿螺杆朝下运动，然后通过加热圈加热后物料熔融，最终通过挤出模头挤出，实现打印。而相邻两个加热圈之间设置有移动空间，保证加热圈的位置时可调的，由于整个机筒是垂直向下设置，入料从上往下旋转并加热，其加热控制难度大，通过对移动空间的调整，能够控制熔融速度，提高设备使用稳定性。

进料漏斗上设置有振动电机33，由于入料部分靠近加热圈附近，热量的辐射会造成入料口上的料会成半融状态，容易造成堵塞，通过震动，能够保证入料的顺畅度。

导向梁与底座支架之间设置有若干螺栓21，螺栓用于连接固定导向梁和底座支架，导向梁和底座支架之间的螺栓上配合设置有水平调节机构22，水平调节机构包括底板23，底板两侧边上设置有第一挡板24和第二挡板25，底板上层叠设置有第一楔形块26和第二楔形块27，第一楔形块和第二楔形块相对设置并且斜面相互抵接，第一楔形块的大端设置在第一挡板一侧，小端上与调节螺钉28连接，调节螺钉穿过第二挡板设置。通过对调节螺钉的调节，能够使第一楔形块朝向第二挡板运动，由于第二楔形块斜面与第一楔形块抵接并且第二楔形块两端抵接在第一挡板和第二挡板上，因此当第一楔形块运动时，会顶着第二楔形块朝上运动，从而实现导向梁的调整。

水平调节机构沿调节螺钉的方向上设置有螺栓避让凹部29，使得水平调节机构能够设置在调节螺钉周边上，保证受力点和锁固点的牢固度。

导向梁上设置有螺栓锁固孔30，便于螺栓的锁固，方便调整。

导向梁与底座支架之间沿长度方向上设置有两排螺栓，从而能够实现导向梁的整个水平度的调整，方便快速，保证运行顺畅度。

还包括真空送料机构31，真空送料机构通过软管与热熔挤出机构连接，由于打印的模具较大，因此使用的物料较多，通过真空送料机构能够保证设备运转的连续性。

立梁与纵梁之间还设置有两个液压缸32，液压缸的作用力朝上，立柱的大部分立梁通过液压缸支撑，因此丝杠传动机构只需要承受一小部分的重力即可，能够保证立柱快速响应移动，提高整体移动性能。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。