[發(fā)明專利]一種建筑物梁構(gòu)件的3D打印方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310697608.X
• 申請(qǐng)日: 2013-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN103707387A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂詩林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 呂詩林
• 主分類號(hào): B28B1/00
• 分類號(hào): B28B1/00
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 劉冬梅;羅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種3D打印技術(shù)，尤其是涉及一種建筑物梁構(gòu)件的3D打印方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的3D打印技術(shù)以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積粘結(jié)，最終疊加成型，制造出實(shí)體產(chǎn)品。這種數(shù)字化制造模式不需要復(fù)雜的工藝、不需要眾多的人力，直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中便可生成任何形狀的零部件，并且精度和質(zhì)量很高。但目前3D打印技術(shù)在工程結(jié)構(gòu)的制造上的應(yīng)用仍比較少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種建筑物梁構(gòu)件的3D打印方法。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種建筑物梁構(gòu)件的3D打印方法，包括以下步驟：

步驟一、制造一成型模框，所述成型模框具有一側(cè)開口的方形槽，所述成型模框還設(shè)置有一空腔，所述空腔將所述方形槽包裹在其中間；

步驟二、制造一支撐架體，一橫梁以可相對(duì)所述支撐架體在豎直方向移動(dòng)的方式設(shè)置在所述橫梁上，一行走機(jī)構(gòu)以可沿所述橫梁移動(dòng)地方式設(shè)置在所述橫梁上，一打印機(jī)構(gòu)和一熱蒸汽噴射機(jī)構(gòu)安裝在所述行走機(jī)構(gòu)上，所述熱蒸汽噴射機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述打印機(jī)構(gòu)的后側(cè)，一計(jì)算機(jī)與所述行走機(jī)構(gòu)通信連接，將所述成型模框設(shè)置在所述橫梁的下方；

步驟三、向所述空腔內(nèi)預(yù)先通入熱交換介質(zhì)，使所述成型模框的內(nèi)表面溫度達(dá)到35～40℃；

步驟四、在所述計(jì)算機(jī)上生成梁構(gòu)件的三維CAD模型，根據(jù)所述三維CAD模型生成多個(gè)橫截面層，每個(gè)橫截面層所對(duì)應(yīng)的混凝土層的厚度為5～10厘米；

步驟五、計(jì)算機(jī)向行走機(jī)構(gòu)發(fā)送控制指令，使行走機(jī)構(gòu)沿橫梁做往復(fù)移動(dòng)，所述行走機(jī)構(gòu)每沿所述橫梁移動(dòng)一次，所述橫梁相對(duì)于所述支撐架體向上移動(dòng)一設(shè)定距離，所述打印機(jī)構(gòu)向所述成型模框內(nèi)噴出混凝土，并形成一層混凝土層，所述熱蒸汽噴射機(jī)構(gòu)向已形成的混凝土層表面噴出熱蒸汽，熱蒸汽溫度為40～45℃，從而在成型模框內(nèi)打印出梁構(gòu)件。

優(yōu)選的是，所述的建筑物梁構(gòu)件的3D打印方法中，所述熱蒸汽噴射機(jī)構(gòu)包括長(zhǎng)條形的噴嘴，所述噴嘴的寬度與所述成型模框的寬度一致。

優(yōu)選的是，所述的建筑物梁構(gòu)件的3D打印方法中，所述打印機(jī)構(gòu)包括一支架和軟質(zhì)的出料管，所述支架包括第一部分和第二部分，所述第二部分以可相對(duì)第一部分?jǐn)[動(dòng)的方式設(shè)置在所述第一部分的下方，所述出料管固定在所述支架上，且所述出料管的上段固定在所述第一部分上，所述出料管的下段固定在所述第二部分上，所述出料管的下段相對(duì)于所述成型模框的成型面傾斜40～45℃，所述出料管的下段向所述打印機(jī)構(gòu)的行進(jìn)方向的后側(cè)傾斜。

優(yōu)選的是，所述的建筑物梁構(gòu)件的3D打印方法中，所述第一部分的下端部具有呈倒置的V形的通孔，所述第二部分的上端部固定設(shè)置有一銷軸，所述銷軸設(shè)置在所述通孔內(nèi)，貫穿所述第一部分，所述銷軸的相對(duì)的兩個(gè)側(cè)壁為兩個(gè)彼此平行的平面，兩個(gè)平面分別與所述通孔的兩個(gè)內(nèi)壁可滑動(dòng)地接觸，并限定所述銷軸不發(fā)生相對(duì)所述第一部分的轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選的是，所述的建筑物梁構(gòu)件的3D打印方法中，所述步驟五中，所述熱蒸汽溫度為45℃。

優(yōu)選的是，所述的建筑物梁構(gòu)件的3D打印方法中，所述步驟三中，使所述成型模框的內(nèi)表面溫度達(dá)到39℃。

本發(fā)明所述的建筑物梁構(gòu)件的3D打印方法具有以下有益效果：將3D打印方法用于制造建筑物的梁構(gòu)件，可以提高建筑物梁構(gòu)件的制造效率，降低人力成本和生產(chǎn)成本，并且由于實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過程的更加精確的控制，從而可以獲得質(zhì)量更高的產(chǎn)品。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的建筑物梁構(gòu)件打印過程中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的支架的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。