[發明專利]一種便于提高3D打印砂漿層間強度的打印頭

有效

• 申請號: 202110160414.0
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112847733B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 吳濤;饒錦峰;肖世玉;和德亮;吳偉;羅小東;袁衛鋒
• 申請（專利權）人: 成都建工賽利混凝土有限公司;西南科技大學
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B28B23/02;B33Y30/00;B33Y40/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及一種便于提高3D打印砂漿層間強度的打印頭，屬于砂漿3D打印領域，其包括儲料筒、螺旋送料桿和打印噴頭，所述儲料筒的一側設置有進料管，所述螺旋送料桿沿儲料筒的長度方向設置在儲料筒內，所述螺旋送料桿上分布有螺旋葉片，所述打印噴頭設置在儲料筒的端部，所述儲料筒的一側設置有用于向打印噴頭的出料口輸送鋼絲的鋼絲供給裝置，所述鋼絲供給裝置包括用于輸送鋼絲的送料機構和用于剪斷鋼絲的剪切機構，所述剪切機構的下方設置有導向管，所述導向管的出口端朝向打印噴頭的出料端。本申請具有便于在提高植筋均勻度的同時降低工作人員的勞動強度的效果。

技術領域

本申請涉及砂漿3D打印的領域，尤其是涉及一種便于提高3D打印砂漿層間強度的打印頭。

背景技術

建筑3D打印技術的原理是通過三維切片軟件對建筑構件的三維模型進行切片分層生成3D打印機運動代碼，然后由3D打印機的移動平臺驅動擠出機逐層擠出砂漿，多次堆疊成型具有實用功能的建筑構件，砂漿3D打印技術相較于傳統砂漿構筑工藝能構建擁有更豐富造型特征的建筑，也具有更好自動化性能，為建筑行業提供了一種全新的生產方式，但是由于3D打印逐層構造的特點，砂漿3D打印的強度明顯弱于傳統的構筑方式。因此，在打印過程中需要向砂漿層內鋪設鋼絲進行植筋，以便于提高砂漿在凝固后的強度。

針對上述中的相關技術，發明人認為存在有以下缺陷：在砂漿3D打印過程中，需工作人員手動鋪設鋼絲對砂漿層進行植筋，工作人員勞動強度大且植筋均勻度不佳。

發明內容

為了提高植筋均勻度、同時降低工作人員的勞動強度，本申請提供一種便于提高3D打印砂漿層間強度的打印頭。

本申請提供的一種便于提高3D打印砂漿層間強度的打印頭采用如下的技術方案：

一種便于提高3D打印砂漿層間強度的打印頭，包括儲料筒、螺旋送料桿和打印噴頭，所述儲料筒的一側設置有進料管，所述螺旋送料桿沿儲料筒的長度方向設置在儲料筒內，所述螺旋送料桿上分布有螺旋葉片，所述打印噴頭設置在儲料筒的端部，所述儲料筒的一側設置有用于向打印噴頭的出料口輸送鋼絲的鋼絲供給裝置，所述鋼絲供給裝置包括用于輸送鋼絲的送料機構和用于剪斷鋼絲的剪切機構，所述剪切機構的下方設置有導向管，所述導向管的出口端朝向打印噴頭的出料端。

通過采用上述技術方案，通過在儲料筒的一側設置鋼絲供給裝置，在砂漿3D打印的過程中，送料機構將鋼絲輸送到剪切機構處，由剪切機構將鋼絲剪斷為指定長度，然后經導向管輸送至打印噴頭的出口端，從而在打印的同時將鋼絲輸送至砂漿層內進行植筋，無需工作人員手動進行植筋，從而降低了人工勞動強度，同時采用機械化的鋪設方式相比于人工鋪設提高了對鋼絲鋪設的均勻性。

可選的，所述送料機構包括支撐架、步進電機和繞線盤，所述步進電機固定設置在支撐架上，所述繞線盤轉動設置在支撐架上，所述步進電機的輸出軸與繞線盤同軸線連接。

通過采用上述技術方案，步進電機能夠將電脈沖信號轉換成相應角位移或線位移的電動機。每輸入一個脈沖信號，轉子就轉動一個角度或前進一步。從而能夠對鋼絲的輸送速度進行調節，從而在一定程度上保證了對鋼絲輸送的均勻性。

可選的，所述剪切機構包括氣動剪刀和氣泵，所述氣泵通過第一輸氣管向氣動剪刀輸送壓縮氣體。

通過采用上述技術方案，氣泵通過第一輸氣管將壓縮氣體輸送至氣動剪刀，為氣動剪刀提供動力，以實現對鋼絲的剪切。選用氣動剪刀作為剪切機構的剪切部件能夠通過控制入氣量來調節輸出功率與速度，操作簡單。

可選的，所述氣泵上還設置有第二輸氣管，所述第二輸氣管與導向管相連通。

通過采用上述技術方案，通過在氣泵上設置第二輸氣管，第二輸氣管能夠向導向管內輸送氣體，當氣動剪刀將鋼絲剪斷后，第二輸氣管輸出的壓縮空氣對剪斷的鋼絲進行加速，提高鋼絲的速度，使鋼絲能夠穿透上一層砂漿層并射入到下一層砂漿層內，從而提高砂漿的層間強度。