[發明專利]一種用于無機膠凝材料制品增材制造的成形裝置與方法

在審

• 申請號: 201910168394.4
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109732741A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 陳勃生;陳葉
• 申請（專利權）人: 陳勃生;陳葉
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B33Y30/00;B33Y50/02;B33Y70/00;C04B35/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于無機膠凝材料制品增材制造的成形裝置，其特征在于，所述成形裝置包括鋪粉裝置、噴射裝置、成形缸和升降臺，所述鋪粉裝置用于將無機膠凝材料在升降臺上表面均勻鋪展成平面，所述噴射裝置包括至少兩組噴頭或兩組噴頭陣列，其中一組噴頭或噴頭陣列用于向該材料層上制品所對應的水平截面實體區域輪廓外緣噴射阻滲劑,另一組噴頭或噴頭陣列用于向該材料層上制品所對應的水平截面實體區域噴射凝結劑，所述升降臺置于成形缸內，沿成形缸內壁面進行升降運動，用于承載鋪展的無機膠凝材料。

2.根據權利要求1所述的成形裝置，其特征在于，所述噴射裝置的噴頭或噴頭陣列的噴射頻率不小于20KHz。

3.根據權利要求1或2所述的成形裝置，其特征在于，用于噴射阻滲劑的噴頭或噴頭陣列，其所能噴射的液體的粘度不小于150CP。

4.一種權利要求1至3任一項所述用于無機膠凝材料制品增材制造的成形裝置的成形方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)鋪粉裝置將粉末狀無機膠凝材料在平面上鋪展成指定厚度的材料層；

b)一組噴頭或噴頭陣列向該材料層上制品所對應的水平截面實體區域輪廓外緣噴射阻滲劑；

c)另一組噴頭或噴頭陣列向該材料層上制品所對應的水平截面實體區域噴射凝結劑；

d)依次重復上述步驟，直至完成制品的成形；

其中，所述無機膠凝材料與凝結劑固化反應形成所對應的材料層上的制品層，阻滲劑阻止凝結劑與制品在水平截面實體區域外的膠凝材料發生反應，并在制品表面形成阻滲透包裹層，完成制品的成形后破除阻滲透包裹層即獲得所需制品。

5.根據權利要求4所述的成形方法，其特征在于，所述凝結劑與無機膠凝材料相匹配，由水、水玻璃、速凝劑、堿金屬溶液中的一種或數種組成。

6.根據權利要求4所述的成形方法，其特征在于，所述無機膠凝材料為水泥或地質聚合物，也包括以無機膠凝材料為基料的水泥基復合材料或地質聚合物復合材料。

7.根據權利要求6所述的成形方法，其特征在于，所述水泥基復合材料為水泥基材混合填充料或增強料而成，地質聚合物復合材料為地質聚合物基材混合填充料或增強料而成。

8.根據權利要求7所述的成形方法，其特征在于，所述填充料為骨粉、石粉、陶瓷粉中的一種或多種，所述增強料為碳纖維、玻璃纖維、礦物纖維中的一種或多種。

9.根據權利要求7-8任一所述的成形方法，其特征在于，所述填充料粒徑分布為D₁₀=30微米，D₅₀=50微米，D₉₀=80微米，所述增強料長度不大于120微米，不小于40微米，且長度不超過90微米的比例不小于90%。

10.根據權利要求7-9任一所述的成形方法，其特征在于，當所述水泥為高鋁水泥，所述填充料為陶瓷粉，且陶瓷粉粒徑不超過20微米，所成形的制品作為生坯件經燒結后獲得以陶瓷相為主的陶瓷制品。