[發(fā)明專(zhuān)利]一種水泥基3D打印構(gòu)件各向異性性能的表征方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210099305.7
• 申請(qǐng)日: 2022-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114414343A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王伯林;楊敏;姚曉飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N1/28
• 分類(lèi)號(hào): G01N1/28;G01N3/08;G01N3/30;G01N3/20
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 陳明龍

1.一種水泥基3D打印構(gòu)件各向異性性能的表征方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)確定設(shè)定打印參數(shù)下打印構(gòu)件的硬化性能；

(2)采用設(shè)定打印參數(shù)進(jìn)行打印，制備出所述打印構(gòu)件；

(3)在所述打印構(gòu)件上建立XYZ坐標(biāo)系，以水平打印層為XY平面，Z方向垂直于水平打印層中心，明確切割參數(shù)、測(cè)試方向以及不同測(cè)試方向的試件個(gè)數(shù)；

(4)將所述打印構(gòu)件切割成試件，進(jìn)行硬化性能測(cè)試，得到不同測(cè)試方向試件的硬化性能數(shù)據(jù)；

(5)根據(jù)不同測(cè)試方向的硬化性能數(shù)據(jù)得到各向異性系數(shù)I_a，確定設(shè)定打印參數(shù)下所述打印構(gòu)件的各向異性等級(jí)，所述各向異性系數(shù)I_a的計(jì)算公式如下：

式中，i為硬化性能測(cè)試時(shí)在主作用方向下作用形式的個(gè)數(shù)，作用形式包括點(diǎn)作用、線作用、面作用；f_xi、f_yi、f_zi分別代表沿主作用方向下第i個(gè)作用形式下的測(cè)試數(shù)據(jù)；f_avg為所有主作用方向下的平均數(shù)據(jù)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水泥基3D打印構(gòu)件各向異性性能的表征方法，其特征在于，所述硬化性能包括所述打印構(gòu)件的力學(xué)性能。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述水泥基3D打印構(gòu)件各向異性性能的表征方法，其特征在于，所述力學(xué)性能包括單軸壓縮試驗(yàn)、劈裂試驗(yàn)和抗折試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述水泥基3D打印構(gòu)件各向異性性能的表征方法，其特征在于，所述設(shè)定打印參數(shù)包括打印環(huán)境參數(shù)、水泥基材料的配合比、打印設(shè)備及打印設(shè)備參數(shù)、打印模型參數(shù)、打印路徑參數(shù)、養(yǎng)護(hù)參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述水泥基3D打印構(gòu)件各向異性性能的表征方法，其特征在于，所述打印環(huán)境參數(shù)包括打印平臺(tái)參數(shù)、打印現(xiàn)場(chǎng)溫濕度及打印現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述水泥基3D打印構(gòu)件各向異性性能的表征方法，其特征在于，所述的打印設(shè)備為將所述水泥基材料完成泵送、擠出、軌跡行走打印過(guò)程的執(zhí)行儀器；所述打印設(shè)備參數(shù)包括所述打印設(shè)備擠出工具端的形狀及尺寸大小、泵送速度、擠出速度、行走軌跡速度。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述水泥基3D打印構(gòu)件各向異性性能的表征方法，其特征在于，所述打印路徑參數(shù)包括構(gòu)件單一模型的切片方向、層高、填充模式。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述水泥基3D打印構(gòu)件各向異性性能的表征方法，其特征在于，所述切割參數(shù)包括選取切割幾何體類(lèi)別、切割位置、切割尺寸、切割方向。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述水泥基3D打印構(gòu)件各向異性性能的表征方法，其特征在于，所述切割幾何體類(lèi)別包括圓柱體、正方體、長(zhǎng)方體；所述切割位置是區(qū)別于澆筑試件，包括從構(gòu)件的邊角處切割、懸挑處切割、中心處位置切割。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述水泥基3D打印構(gòu)件各向異性性能的表征方法，其特征在于，所述各向異性等級(jí)分為高、較高、中、較低、低、很低六個(gè)等級(jí)，每個(gè)所述各向異性等級(jí)對(duì)應(yīng)的所述各向異性系數(shù)范圍依次為60％≤I_a＜100％、45％≤I_a＜60％、30％≤I_a＜45％、15％≤I_a＜30％、5％≤I_a＜15％、I_a＜5％。