一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头制造技术

本发明专利技术公开了一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，设置混凝土喷头，在所述的混凝土喷头外套设辅助抹缝机构；所述的辅助抹缝机构包括围设在混凝土喷头外的卡箍，所述卡箍上固设安装框，安装框上沿与混凝土喷头轴向平行的方向设置可拆卸的砂浆喷架和抹灰架；所述的砂浆喷架和抹灰架的工作端向混凝土喷头的轴心倾斜。本发明专利技术通过外加辅助喷嘴和抹灰板，实现在打印过程对3D打印粗骨料混凝土建筑的外观修饰，解决3D打印粗骨料混凝土建筑表面凹凸不平的问题，并且避免了后期对打印墙面高强度的磨平工作。并且通过增加一个砂浆打印喷头实现了层间孔隙的填充，有利于增强3D打印建筑的强度。建筑的强度。建筑的强度。

【技术实现步骤摘要】
一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头


[0001]本专利技术涉及的是3D混凝土打印设备
，具体涉及一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头。

技术介绍

[0002]3D打印技术又被称为快速成型技术，以三维数据为基础，根据点、线、面层叠成型。经过30多年的发展，3D打印技术已成功应用在工业、生物医疗、航天航空、建筑等领域。
[0003]3D打印混凝土技术具有快速施工、节约成本、安全环保等建造特征，因此是未来的研究热点。虽然当前建造的大部分3D打印建筑中使用的3D打印混凝土中并不含粗骨料，实际为3D打印砂浆，但与砂浆相比，粗骨料混凝土具有更好的长期性能和更低的造价，因此使用粗骨料混凝土进行3D打印将是建筑业的迫切要求，因此面向粗骨料3D打印建筑的一系列问题都需要被考虑解决。就层间而言，粗骨料3D打印混凝土由于粗骨料粒径较大且形状不规则，层间孔隙较多；就打印外形而言，由于粗骨料大小形状不一，且打印成型后会有许多粗骨料暴露于表面，使表面凹凸不平，与砂浆打印的建筑相比，外形较差，将会影响住户对粗骨料3D打印建筑的评价及使用感，因此对凹凸不平的粗骨料3D打印混凝土层间孔隙填充及粗骨料3D打印墙面进行抹平修整是需要考虑解决的一个关键问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的缺陷或不足，本专利技术提出一种实现孔隙填充及墙面抹平的粗骨料混凝土3D打印喷头。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，设置混凝土喷头，在所述的混凝土喷头外套设辅助抹缝机构；所述的辅助抹缝机构包括围设在混凝土喷头外的卡箍，所述卡箍上固设安装框，安装框上沿与混凝土喷头轴向平行的方向设置可拆卸的砂浆喷架和抹灰架；所述的砂浆喷架和抹灰架的工作端向混凝土喷头的轴心倾斜。
[0007]可选的，所述的卡箍上固设第一安装框，第一安装框上沿轴向交错设置可拆卸的第一砂浆喷架和第二砂浆喷架；第一砂浆喷架包括沿轴向设置的主体和工作端的倾斜段，工作端设置第一砂浆喷头和第一连接口；第二砂浆喷架的结构与第一砂浆喷架的结构相同。
[0008]可选的，所述的第一砂浆喷架为三弯折段的实心杆体，包括位于第一安装框前的水平部分、穿过第一安装框后的竖直部分以及工作端的倾斜段；
[0009]第一砂浆喷架的水平部分长c1，第一砂浆喷架的竖直部分长d1；
[0010]第二砂浆喷架的结构与第一砂浆喷架的结构相同，第二砂浆喷架44的水平部分长c2，第二砂浆喷架的竖直部分长d2；
[0011]且第一砂浆喷架和第二砂浆喷架的竖直部分的尾端与混凝土喷头的喷嘴底部处于同一水平线上；
[0012]工作端的倾斜段的倾角α＝arctan[2H/(a+b+c1)]；第一砂浆喷架的倾斜段长度记为L1，第二砂浆喷架的倾斜段长度记L2，，
[0013]d1的长度范围为：(0.5h2+10mm，h2+0.5h1‑
10mm)；d2的长度范围为：(h2+0.5h1+10mm，h1+1.5h2‑
10mm)；打印条高度为H；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱431的长度为b；喷嘴圆柱部分的高度为h1，喷嘴圆台部分的高度为h2。
[0014]可选的，所述的卡箍上固设第二安装框，第二安装框上设置可拆卸的抹灰架，所述的抹灰架包括沿轴向设置的主体和工作端的水平部分，工作端设置抹灰板。
[0015]可选的，抹灰架的结构为三段直角弯折的实心杆，包括位于第二安装框前的水平部分、穿过第二安装框后的竖直部分以及工作端水平部分；
[0016]抹灰架的水平部分长为c3，抹灰架的竖直部分为d3，抹灰板的工作端水平部分长记为L3，L3＝b+c3；
[0017]d3的长度范围为：(0.5h2+10mm，h1+1.5h2‑
10mm)；
[0018]抹灰板的高为e1＝1.5H，宽为e2＝a；
[0019]打印条高度为H；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱的长度为b。
[0020]可选的，与所述的混凝土喷头沿行进方向并列设置砂浆喷头；所述的混凝土喷头沿轴向依次设置圆柱形的主体和圆锥台形的喷头；砂浆喷头的结构与所述的混凝土喷头的结构相同。
[0021]一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，设置混凝土喷头，与所述的混凝土喷头并列设置砂浆喷头，砂浆喷头与混凝土喷头通过连接杆固连；在所述的砂浆喷头外套设辅助抹缝机构；所述的辅助抹缝机构包括围设在砂浆喷头外的卡箍，所述卡箍上固设安装框，安装框上沿与砂浆喷头轴向平行的方向设置可拆卸的砂浆喷架和抹灰架；所述的砂浆喷架和抹灰架的工作端向砂浆喷头的轴心倾斜。
[0022]可选的，所述的卡箍上固设第一安装框，第一安装框上沿轴向交错设置可拆卸的第一砂浆喷架和第二砂浆喷架；
[0023]第一砂浆喷架包括沿轴向设置的主体和工作端的倾斜段，工作端设置第一砂浆喷头和第一连接口；
[0024]第二砂浆喷架的结构与第一砂浆喷架的结构相同；
[0025]所述的卡箍上固设第二安装框，第二安装框上设置可拆卸的抹灰架，所述的抹灰架包括沿轴向设置的主体和工作端的倾斜段，工作端设置抹灰板。
[0026]可选的，所述的第一砂浆喷架为三弯折段的实心杆体，包括位于第一安装框前的水平部分、穿过第一安装框后的竖直部分以及工作端的倾斜段；
[0027]第一砂浆喷架的水平部分长c1，第一砂浆喷架的竖直部分长d1；
[0028]第二砂浆喷架的结构与第一砂浆喷架的结构相同，第二砂浆喷架的水平部分长c2，第二砂浆喷架的竖直部分长d2；
[0029]且第一砂浆喷架和第二砂浆喷架的竖直部分的尾端与混凝土喷头的喷嘴底部处于同一水平线上；
[0030]工作端的倾斜段的倾角α＝arctan[2H/(a+b+c1)]；第一砂浆喷架的倾斜段长度记为L1，第二砂浆喷架的倾斜段长度记L2，，
[0031]d1的长度范围为：(0.5h2+10mm，h2+0.5h1‑
10mm)；
[0032]d2的长度范围为：(h2+0.5h1+10mm，h1+1.5h2‑
10mm)；
[0033]打印条高度为H；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱的长度为b；喷嘴圆柱部分的高度为h1，喷嘴圆台部分的高度为h2。
[0034]可选的，抹灰架的结构为三段直角弯折的实心杆，包括位于第二安装框前的水平部分、穿过第二安装框后的竖直部分以及工作端水平部分；
[0035]抹灰架的水平部分长为c3，抹灰架的竖直部分为d3，抹灰板的工作端水平部分长记为L3，，L3＝b+c3；
[0036]d3的长度范围为：(0.5h2+10mm，h1+1.5h2‑
10mm)；
[0037]抹灰板的高为e1＝1.5H，宽为e2＝a；
[0038]打印条高度为H；喷嘴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，设置混凝土喷头(1)，在所述的混凝土喷头(1)外套设辅助抹缝机构(4)；所述的辅助抹缝机构(4)包括围设在混凝土喷头(4)外的卡箍(41)，所述卡箍(41)上固设安装框，安装框上沿与混凝土喷头(1)轴向平行的方向设置可拆卸的砂浆喷架和抹灰架；所述的砂浆喷架和抹灰架的工作端向混凝土喷头(1)的轴心倾斜。2.根据权利要求1所述的实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，所述的卡箍(41)上固设第一安装框(43)，第一安装框(43)上沿轴向交错设置可拆卸的第一砂浆喷架(42)和第二砂浆喷架(44)；第一砂浆喷架(42)包括沿轴向设置的主体和工作端的倾斜段，工作端设置第一砂浆喷头(421)和第一连接口(422)；第二砂浆喷架(44)的结构与第一砂浆喷架(42)的结构相同。3.根据权利要求2所述的实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，所述的第一砂浆喷架(42)为三弯折段的实心杆体，包括位于第一安装框(43)前的水平部分、穿过第一安装框(43)后的竖直部分以及工作端的倾斜段；第一砂浆喷架(42)的水平部分长c1，第一砂浆喷架(42)的竖直部分长d1；第二砂浆喷架(44)的结构与第一砂浆喷架的结构相同，第二砂浆喷架(44)的水平部分长c2，第二砂浆喷架(44)的竖直部分长d2；且第一砂浆喷架42和第二砂浆喷架(44)的竖直部分的尾端与混凝土喷头1的喷嘴底部处于同一水平线上；工作端的倾斜段的倾角α＝arctan[2H/(a+b+c1)]；第一砂浆喷架(42)的倾斜段长度记为L1，第二砂浆喷架(44)的倾斜段长度记L2，，d1的长度范围为：(0.5h2+10mm，h2+0.5h1‑
10mm)；d2的长度范围为：(h2+0.5h1+10mm，h1+1.5h2‑
10mm)；打印条高度为H；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱(431)的长度为b；喷嘴圆柱部分的高度为h1，喷嘴圆台部分的高度为h2。4.根据权利要求1或2所述的实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，所述的卡箍(41)上固设第二安装框(46)，第二安装框(46)上设置可拆卸的抹灰架(45)，所述的抹灰架(45)包括沿轴向设置的主体和工作端的水平部分，工作端设置抹灰板。5.根据权利要求4所述的实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，抹灰架(45)的结构为三段直角弯折的实心杆，包括位于第二安装框(46)前的水平部分、穿过第二安装框(46)后的竖直部分以及工作端水平部分；抹灰架(45)的水平部分长为c3，抹灰架(45)的竖直部分为d3，抹灰板(455)的工作端水平部分长记为L3，，L3＝b+c3；d3的长度范围为：(0.5h2+10mm，h1+1.5h2‑
10mm)；抹灰板(451)的高为e1＝1.5H，宽为e2＝a；打印条高度为H；喷嘴圆柱部分截面比圆台部分截面宽的二分之一为a；第一安装柱
(431)的长度为b。6.根据权利要求1或2所述的实现孔隙填充及墙面抹平的混凝土3D打印喷头，其特征在于，与所述的混凝土喷头(1)沿行进方向并列设置砂浆喷头(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，丁淑敏，刘化威，武怡文，姚羿舟，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：