一种大型复杂地质物理模型3D成型机制造技术

一种大型复杂地质物理模型3D成型机，包括三轴模型打印组件及模型承载与转运组件；三轴模型打印组件包括打印框架、Z向升降部件、Y向水平移动部件、X向水平移动部件及打印头；Z向升降部件安装在打印框架内，Y向水平移动部件安装在Z向升降部件上，X向水平移动部件安装在Y向水平移动部件上，X向水平移动部件上用于安装打印头，且至少为两个；模型承载与转运组件包括支撑框架、模型成型围板、围板升降驱动缸、模型承载转运台及转运框架；在Y向水平移动部件上安装有模型压实气缸，模型压实气缸竖直设置且活塞杆朝下，在模型压实气缸活塞杆端部水平安装有模型压实辊。本发明专利技术在物理模型制作过程中可对其密实度进行调整，可打印两种以上材料。

A large complex geological physical model 3D forming machine

A large-scale 3D forming machine for complex geological and physical models consists of a three-axis model printing component and a model loading and transporting component; a three-axis model printing component includes a printing frame, a Z-direction lifting component, a Y-direction horizontal moving component, a X-direction horizontal moving component and a printing head; a Z-direction lifting component is installed in a printing frame, and a Y-direction horizontal moving component. The components are mounted on the Z-direction lifting parts, the X-direction horizontal moving parts are mounted on the Y-direction horizontal moving parts, and the X-direction horizontal moving parts are used for mounting the printing head, and at least two of them are mounted on the X-direction horizontal moving parts. A model compaction cylinder is installed on the Y-direction horizontal moving part, and the model compaction cylinder is vertically arranged with the piston rod facing down, and a model compaction roller is horizontally installed at the end of the piston rod of the model compaction cylinder. The density of the physical model can be adjusted in the process of making the physical model, and more than two materials can be printed.

【技术实现步骤摘要】
一种大型复杂地质物理模型3D成型机
本专利技术属于大型三维物理模型制备
，特别是涉及一种大型复杂地质物理模型3D成型机。
技术介绍
通过物理模型试验来模拟自然岩体工程开挖过程，是预测和预报大型岩体工程地质灾害的重要方法。目前，大型物理模型通常采用浇筑法、捣实法及小块砌筑法进行制作，但通过这些传统方法制作的物理模型的结构较为单一，并且无法制作出内部含有断层、褶皱及层理等结构面的物理模型。3D打印技术是一种将复杂的物体层层切片后再堆叠起来形成一个完整物体的方法，因此，3D打印技术为制作内部含有不同类型结构面的物理模型提供了一种新思路。目前，用于制作物理模型的3D打印方法主要有两种，一种是光固化法，另一种是三维喷涂粘结法。光固化法是利用光敏树脂在一定波长照射下可以固化的特点进行物理模型的制作。三维喷涂粘结法是利用滚筒将粉末材料铺成一层，然后在计算机控制下，按照下一个建造截面的成型数据有选择的喷射粘结剂来建造层面，最终完成一个三维粉体粘结模型。尽管上述两种3D打印方法可以内部含有不同类型结构面的物理模型，但是，对于制作大型复杂地质物理模型仍存在不足：1、由于大型复杂地质物理模型需要由岩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型复杂地质物理模型3D成型机，其特征在于：包括三轴模型打印组件及模型承载与转运组件；所述三轴模型打印组件包括打印框架、Z向升降部件、Y向水平移动部件、X向水平移动部件及打印头；所述Z向升降部件安装在打印框架内，Y向水平移动部件安装在Z向升降部件上，X向水平移动部件安装在Y向水平移动部件上，X向水平移动部件上用于安装打印头；所述模型承载与转运组件包括支撑框架、模型成型围板、围板升降驱动缸、模型承载转运台及转运框架；所述三轴模型打印组件通过打印框架固装在支撑框架上，支撑框架固装在地基上，在地基内分别设置有围板基坑和升降驱动缸基坑，所述模型成型围板位于围板基坑内，所述围板升降驱动缸位于升降...

【技术特征摘要】
1.一种大型复杂地质物理模型3D成型机，其特征在于：包括三轴模型打印组件及模型承载与转运组件；所述三轴模型打印组件包括打印框架、Z向升降部件、Y向水平移动部件、X向水平移动部件及打印头；所述Z向升降部件安装在打印框架内，Y向水平移动部件安装在Z向升降部件上，X向水平移动部件安装在Y向水平移动部件上，X向水平移动部件上用于安装打印头；所述模型承载与转运组件包括支撑框架、模型成型围板、围板升降驱动缸、模型承载转运台及转运框架；所述三轴模型打印组件通过打印框架固装在支撑框架上，支撑框架固装在地基上，在地基内分别设置有围板基坑和升降驱动缸基坑，所述模型成型围板位于围板基坑内，所述围板升降驱动缸位于升降驱动缸基坑内，围板升降驱动缸的活塞杆固连在模型成型围板上，通过活塞杆的伸缩动作驱动模型成型围板进行升降；在所述支撑框架的顶部安装有第一导轨，在所述转运框架的顶部安装有第二导轨，第一导轨与第二导轨对接配合，第一导轨与第二导轨对接后互为各自的延长导轨；在所述模型承载转运台下部安装有行走轮，模型承载转运台通过行走轮沿第一导轨和第二导轨直线移动；在所述模型承载转运台与转运框架之间连接有承载转运台驱动缸，承载转运台驱动缸与第一导轨及第二导轨相平行，承载转运台驱动缸的缸筒固连在转运框架上，承载转运台驱动缸的活塞杆通过螺栓锁具与模型承载转运台相连，通过活塞杆的伸缩动作驱动模型承载转运台进行直线移动；所述转运框架下方的地面上设置有第三导轨，第三导轨通过导轨基座固装在地面上，第三导轨与第一导轨及第二导轨相垂直，在转运框架底部安装有滑块，转运框架通过转运滑块沿第三导轨直线移动；在所述转运框架与导轨基座之间连接有转运框架驱动缸，转运框架驱动缸与第三导轨相平行，转运框架驱动缸的缸筒固连在导轨基座上，转运框架驱动缸的活塞杆与转运框架相连接，通过活塞杆的伸缩动作驱动转运框架进行直线移动。2.根据权利要求1所述的一种大型复杂地质物理模型3D成型机，其特征在于：所述Z向升降部件包括Z向升降梁、Z向升降驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯夏庭，龚彦华，张希巍，李正伟，田军，祝国强，卢高明，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21