一种带有热吹风辅凝装置的混凝土3D打印喷头的制作方法

本发明涉及混凝土3d打印技术领域，具体为一种带有热吹风辅凝装置的混凝土3d打印喷头。

背景技术：

3d打印混凝土要求混凝土能够快速凝结硬化，否则由于混凝土凝结硬化速度慢，下层混凝土的强度不能够支撑来自上层混凝土的荷载，在堆叠过程中会发生不能堆积或者坍塌现象。同时，混凝土也不能凝结速度过快，否则混凝土在过短的时间内凝结硬化，会失去满足打印的工作性能，导致用于打印的时间过短。

提高混凝土等胶凝材料的水化温度，可以加快胶凝材料的水化速度达到快速凝结硬化的目的。若在混凝土3d打印喷头内部加热混凝土，会导致混凝土在打印喷头中发生硬化，堵塞打印喷头，并且硬化的混凝土会导致打印混凝土层与层之间接触不好，造成打印产品的缺陷增加，降低打印产品的质量。

技术实现要素：

本发明目的在于解决混凝土3d打印过程中凝结硬化问题，提供一种带有热吹风辅凝装置的混凝土3d打印喷头。

实现本发明目的提供技术方案如下：

一种带有热吹风辅凝装置的混凝土3d打印喷头，包括：混凝土3d打印喷头和热吹风辅凝装置，混凝土3d打印喷头与热吹风辅凝装置连接；

热吹风辅凝装置包括鼓风口、壳体、电热丝、热吹风口、隔热腔、输送腔；鼓风口设置在壳体的上方，鼓风口与输送腔连通，所述的壳体是双层壳体结构，输送腔位于壳体内层与外层之间，隔热腔位于壳体内层，所述的电热丝设置在输送腔内，所述的热吹风口位于壳体下方。

进一步的，鼓风口表面设有螺纹，用于外接鼓风机，且通过鼓风装置控制进风量。

进一步的，电热丝设有控制器用于控制电热丝的发热功率。

进一步的，壳体为保温隔热材料制作的双层壳体。

进一步的，输送腔中的鼓风口和热吹风口为开口结构，其余部分均为密闭结构。

进一步的，混凝土3d打印喷头为螺杆挤出式或压力挤出式的打印喷头。

进一步的，混凝土3d打印喷头底部设置在隔热腔内。

本发明相对于现有技术相比，具有显著优点为：

1、本发明的装置带有热吹风辅凝装置的混凝土3d打印喷头，热吹风辅凝装置开始吹出热风，随着混凝土3d打印喷头逐层加热混凝土，加快混凝土的凝结硬化；

2、本发明的装置通过调节电热丝调整发热功率以及鼓风口的鼓风量，可以加快打印混凝土的凝结硬化速率，减小打印机对混凝土的要求，缩短单位混凝土打印时间，加快打印进度。

附图说明

图1带有热吹风辅凝装置的混凝土3d打印喷头示意图。

图2热吹风辅凝装置示意图。

图3热吹风辅凝装置剖面图。

其中，1.混凝土3d打印喷头；2.热吹风辅凝装置；3.鼓风口；4.壳体；5.电热丝；6.热吹风口；7.隔热腔；8.输送腔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细地描述。

一种带有热吹风辅凝装置的混凝土3d打印喷头。包括混凝土3d打印喷头1和热吹风辅凝装置2，混凝土3d打印喷头1与热吹风辅凝装置2连接；

所述的热吹风辅凝装置2包括鼓风口3、壳体4、电热丝5、热吹风口6、隔热腔7、输送腔8；鼓风口3设置在壳体4的上方，鼓风口3与输送腔8连通，所述的壳体4是双层壳体结构，输送腔8位于壳体4内层与外层之间，隔热腔7位于壳体4内层，所述的电热丝5设置在输送腔8内，所述的热吹风口6位于壳体4下方。

如图1-3所示热吹风辅凝装置2，开启热吹风辅凝装置2，鼓风机从鼓风口3压入空气，电热丝5开始加热，空气在输送腔7内与电热丝5接触被加热，随即被源源不断挤进的空气从热吹风口6挤出，喷到从混凝土3d打印喷头1挤出的混凝土上，对混凝土加热，加快混凝土的凝结硬化过程。

如图1-3所示热吹风辅凝装置2，打印时，可以根据混凝土的流动度等具体工作状态调节鼓风口3进风量和电热丝5加热功率，打印过程中，可根据混凝土的流动度等具体工作状态随时调节鼓风口3进风量和电热丝5加热功率。

如图1-3所示带有热吹风辅凝装置的混凝土3d打印喷头，混凝土3d打印固定安装喷头1在热吹风辅凝装置2上，并对混凝土3d打印喷头1起到辅助打印的作用，开始打印时，开启混凝土3d打印喷头1和热吹风辅凝装置2，混凝土3d打印喷头1开始挤出混凝土，同时，热吹风辅凝装置2开始吹出热风，随着混凝土3d打印喷头1逐条逐层加热混凝土，加快混凝土的凝结硬化过程。

如图1-3所示带有热吹风辅凝装置的混凝土3d打印喷头，开始打印时，通过测量发现混凝土流动度大于185mm，打印时混凝土不易堆积成型，使用带有热吹风辅凝装置的混凝土3d打印喷头进行打印工作，调大鼓风口3鼓风量和电热丝5加热功率，加快混凝土的水化反应速度，加速混凝土的凝结硬化。随着打印的进行混凝土的流动度降到170mm，调小鼓风口3鼓风量和电热丝5加热功率，避免打印出的混凝土过于硬化，导致混凝土层与层之间粘结不畅，造成缺陷，影响打印产品质量。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种带有热吹风辅凝装置的混凝土3D打印喷头，该3D打印喷头包括：包括混凝土3D打印喷头和热吹风辅凝装置，混凝土3D打印喷头与热吹风辅凝装置连接；热吹风辅凝装置包括鼓风口、壳体、电热丝、热吹风口、隔热腔、输送腔；鼓风口设置在壳体的上方，鼓风口与输送腔连通，所述的壳体是双层壳体结构，输送腔位于壳体内层与外层之间，隔热腔位于壳体内层，所述的电热丝设置在输送腔内，所述的热吹风口位于壳体下方。本发明的带有热吹风辅凝装置的混凝土3D打印喷头，通过热吹风辅凝装置开始吹出热风，随着混凝土3D打印喷头逐层加热混凝土，加快混凝土的凝结硬化。

技术研发人员：董赛阳;赖建中;杨宇杰;杜龙雨
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2019.03.25
技术公布日：2019.06.21