[發(fā)明專利]一種混凝土3D打印噴頭裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110240336.5
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112847734A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙彥華;孟偉;王茜;杜傳彬;侯帥;路來驍
• 申請（專利權(quán)）人: 山東建筑大學(xué)
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B28B13/02;B28B1/24;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y40/10
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1.一種用于提高混凝土3D打印成型質(zhì)量的噴頭裝置，其特征在于，所述混凝土3D打印噴頭包括料倉裝置、輸送桿裝置、噴嘴裝置、固定架和刮板與壓板裝置。所述的料倉裝置包括料倉殼體、進料口、料倉觀察窗口與攪拌棒，所述的輸送桿裝置包括輸送桿殼體與內(nèi)部的輸送螺桿構(gòu)件，所述的刮板與壓桿裝置包括一個兩側(cè)形狀對稱分布的圓弧刮板和一個通過外部電機驅(qū)動實現(xiàn)上下機械運動的壓桿。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混凝土3D打印的噴頭裝置，其特征在于，所述的料倉裝置設(shè)有左右兩個進料口，當(dāng)單一混凝土材料3D打印時，兩個進料口輸送同一混凝土材料；也可在打印過程中實現(xiàn)迅速改變混凝土配比的操作，即兩個進料口分別輸送不同的混凝土材料，并通過內(nèi)部的攪拌棒裝置實現(xiàn)混合，從而省去預(yù)拌的操作過程，提高打印效率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混凝土3D打印的噴頭裝置，其特征在于，一系列不同口徑的噴嘴構(gòu)件，可以與輸送桿裝置連接與拆卸，在打印過程中滿足多種施工要求。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混凝土3D打印的噴頭裝置，其特征在于，所述的料倉裝置、輸送桿裝置、噴嘴裝置等主體部分的內(nèi)壁預(yù)先使用飛秒激光加工，形成一種三維微織構(gòu)，這種微織構(gòu)可以改變裝置內(nèi)表面形貌，進而影響摩擦副表面間的接觸狀態(tài)，即減少摩擦，配合連接處的光滑曲線過渡，可以實現(xiàn)混凝土漿體在噴頭裝置內(nèi)的順利流動，避免產(chǎn)生死區(qū)與堵塞。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混凝土3D打印的噴頭裝置，其特征在于，所述的刮板與壓桿裝置中的刮板裝置由兩個對稱分布的圓弧狀側(cè)刮板組成，一系列不同半徑尺寸的圓弧狀側(cè)刮板可以和刮板與壓桿裝置拆卸與連接，打印過程中的混凝土漿體會出現(xiàn)向兩側(cè)流動坍塌的現(xiàn)象，本刮板配合權(quán)利要求2所述的一系列不同口徑的噴嘴構(gòu)件，可對打印構(gòu)件進行刮平，有效解決流動坍塌現(xiàn)象。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于混凝土3D打印的噴頭裝置，其特征在于，所述的刮板與壓桿裝置中的壓桿裝置由與兩側(cè)刮板形狀相配合的錠狀壓板和施力桿組成，通過外部電機驅(qū)動，并且可以通過改變外部電機轉(zhuǎn)速，來實現(xiàn)不同頻率的上下機械運動，對打印構(gòu)件進行壓實的操作，有效解決了打印過程中存在的氣孔與層間斷面等缺陷。