【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建材制品，特别是一种3d打印配重块及其制备方法。
技术介绍
1、配重块的主要功能为平衡增重，对产品的装配起到辅佐的作用，并且能够提升产品的质量，在电梯、工程机械、建筑等众多行业中被广泛应用。目前，配重块的配重材料以重晶石、磁铁矿、铁粉、铁块等为主，制备工艺以金属壳体灌装技术为主，无论是配重材料还是金属壳体，因其较高成本都不利于配重块的推广应用。为降低生产成本，配重块生产工艺开始向无壳体配重与固废配重方向发展。
2、中国专利文献cn202111467156.7公开了一种工程机械配重块制造方法，首先将板材焊接形成配重块腔体和附加块；再将填料破碎后进行搅拌混合，而后填入配重块腔体和附加块中；通过检测机构对填入填料的配重块腔体进行均衡性检测；对完成检测的配重块腔体进行顶盖装配，得到配重块腔体主体；最后将附加块与配重块腔体主体进行组合装配，得到配重块成品；该专利技术通过在生产的配重块上设置装配箱，并在装配箱内部通过锁紧插销可拆卸式的安装附加块，使得在使用时配重块整体的质量可调，大大提高了使用灵活性。
3、中国专利文献cn202211447566.x公开了一种钢渣配重及其制备方法，将铁水制作出配重空心结构体，并趁热在其侧壁涂覆一层固态钢渣浆料，通过配重空心结构体自身热量将内侧壁的浆料干燥凝固在内侧表面形成一定厚度的浆料层。为提高了钢渣芯块的结合强度，降低其开裂的可能，在钢包熔融的液态钢渣中添加适当的胶凝剂并混合均匀，将混合均匀的液态钢渣倒入配重空心结构体，通过压应力的施加，提高浇铸体内部的致密性。该专利
4、中国专利文献cn202211374524.8公开了一种无外壳配重件及其制备方法和用途。所述无外壳配重件，包括本体和格栅笼，所述格栅笼固化在所述本体内部，所述本体通过混凝土浇筑在格栅笼上形成，所述格栅笼由钢条搭接而成，所述混凝土的原料包括钢渣、水泥、铁颗粒和水。无壳体配重件不影响配重的性能，能保持抗压强度和表观密度，且耐腐蚀不会生锈，降低了配重件的生产成本。
5、中国专利文献cn115749128a公开了一种3d打印混凝土组合梁，包括：若干3d打印混凝土单元，所述3d打印混凝土单元由3d混凝土材料打印而成，若干3d打印混凝土单元沿纵向依次间隔布置，3d打印混凝土单元的抗拉一侧沿其横向开设有键槽；连接件，所述连接件位于3d打印混凝土单元的端部用于将相邻两块3d打印混凝土单元固定连接；剪力键，所述剪力键与键槽配合；抗拉连接板，所述抗拉连接板位于3d打印混凝土单元的抗拉一侧，所述剪力键与抗拉连接板固定连接。该专利技术组合梁相对于传统3d打印混凝土来说，可以提高构件的强度，使其满足承载性能要求。
6、论文《固废再生混凝土3d打印重量份数配比试验设计研究》为研究固体废弃物再生混凝土3d打印技术，提高固废资源集约利用水平，通过研究固废再生混凝土3d打印重量份数配比，对原材料选择、重量份数配比设计进行探讨。该文章选用50％普通硅酸盐水泥、30％粉煤灰、20％硅灰混合而成的胶凝材料、5mm以下的再生细骨料及钢纤维制备混凝土3d打印材料，最终根据试验结果确定了最优重量份数配比，即水胶比0.32、取代率100％、纤维用量0.4％。
7、目前无外壳配重块大多存在容易碎裂，难以制作异形配重块的问题，无法直接作为有壳体配重块的替代品。而现有固废配重大多是以板材焊接或者金属铸造来制备配重块壳体，再向内部填充固废块，存在制作繁琐，能耗高，配重件平衡性差的问题。因此，寻找既能保证配重块机械性能，又能够降低配重块壳体制作成本，充分利用固废材料的配重块制作方法，具有重要的意义。
技术实现思路
1、鉴于现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种3d打印配重块及其制备方法，利用3d打印混凝土技术制作配重块四周外壳，来代替原本高价的金属外壳，外壳的形状几乎不受限制，可以更好的适应市场需求，用钢渣、渣铁颗粒、铁尾矿粉、废钢等比重较大的固废充当配重材料，在减少传统配重材料重晶石、赤铁矿、磁铁矿等自然资源使用的同时，提高固废综合利用的附加值。
2、为达到此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术第一方面提供一种3d打印配重块，包括配重块壳体和设于配重块壳体腔体内的配重芯；所述配重块壳体包括底板、顶盖以及连接底板和顶盖的四周壳体；所述底板和顶盖由废钢加工得到；所述四周壳体是以固废重混凝土为原料经3d打印得到；所述配重芯由固废重混凝土灌注至所述配重块壳体腔体内得到；所述固废重混凝土的组分原料包括固废配重集料、水泥和水。
4、在本专利技术的一些实施例中，所述配重块底板与顶盖之间设有若干平行的、均匀分布的竖直钢筋；所述钢筋由废钢加工得到。
5、在本专利技术的一些实施例中，所述配重块分为三个等级：三级配重块的比重在3000～3300kg/m3、二级配重块的比重在3300～3600kg/m3、一级配重块的比重在3600～4000kg/m3。
6、在本专利技术的一些实施例中，所述三级配重块中固废配重集料包括钢渣；所述固废重混凝土的各组分原料的重量份数配比为钢渣2750～3000份、废钢0～100份、水泥200～300份、水120～150份。
7、在本专利技术的一些实施例中，所述二级配重块中固废配重集料包括钢渣和铁尾矿粉；所述固废重混凝土的各组分原料的重量份数配比为钢渣2600～2850份、废钢100～200份、水泥200～300份、铁尾矿粉350～650份、水120～150份。
8、在本专利技术的一些实施例中，所述一级配重块中固废配重集料包括钢渣、铁尾矿粉和渣铁颗粒；所述固废重混凝土的各组分原料的重量份数配比为钢渣2200～2500份、废钢300～400份、水泥200～300份、铁尾矿粉450～750份、渣铁颗粒400～700份、水120～150份。
9、本专利技术第二方面提供上述3d打印配重块的制备方法，包括以下步骤：
10、1)计算配重块的比重、设计配重块的形状及各组分重量份数配比，进行三维建模；
11、2)制作底板和顶盖；
12、3)根据重量份数配比制备固废重混凝土，以固废重混凝土作为3d打印原料，在底板上进行3d打印，凝固成型，得到配重块壳体腔体；
13、4)根据重量份数配比制备固废重混凝土，将固废重混凝土灌注入配重块壳体腔体中，用顶盖封闭，振动压实，凝固成型，得到3d打印配重块。
14、在本专利技术的一些实施例中，步骤1)中三维建模过程中在配重块壳体上预留用于安装吊装构件的吊装孔。
15、在本专利技术的一些实施例中，步骤2)中还包括在底板上焊接钢筋；步骤4)中所述振动压实之后，凝固成型之前，还包括将钢筋与顶盖进行焊接。
16、在本专利技术的一些实施例中，步骤3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种3D打印配重块，其特征在于，包括配重块壳体和设于配重块壳体腔体内的配重芯；所述配重块壳体包括底板、顶盖以及连接底板和顶盖的四周壳体；所述底板和顶盖由废钢加工得到；所述四周壳体是以固废重混凝土为原料经3D打印得到；所述配重芯由固废重混凝土灌注至所述配重块壳体腔体内得到；所述固废重混凝土的组分原料包括固废配重集料、水泥和水。
2.如权利要求1所述的3D打印配重块，其特征在于，所述底板与所述顶盖之间设有若干平行的、均匀分布的竖直钢筋；所述钢筋由废钢加工得到。
3.如权利要求1或2所述的3D打印配重块，其特征在于，所述配重块分为三个等级：三级配重块的比重在3000～3300kg/m3、二级配重块的比重在3300～3600kg/m3、一级配重块的比重在3600～4000kg/m3。
4.如权利要求3所述的3D打印配重块，其特征在于，包括以下特征中的一项或几项：
5.如权利要求4所述的3D打印配重块，其特征在于，包括以下特征中的一项或几项：
6.如权利要求2所述的3D打印配重块，其特征在于，所述钢筋为将废旧钢铁切割并筛选得到
7.一种如权利要求1～6任一项所述的3D打印配重块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的3D打印配重块的制备方法，其特征在于，包括以下特征中的一项或几项：
9.如权利要求7所述的3D打印配重块的制备方法，其特征在于，步骤4)中凝固成型后，还包括后期修饰。
10.如权利要求9所述的3D打印配重块的制备方法，其特征在于，包括以下特征中的一种或几种：
...【技术特征摘要】
1.一种3d打印配重块，其特征在于，包括配重块壳体和设于配重块壳体腔体内的配重芯；所述配重块壳体包括底板、顶盖以及连接底板和顶盖的四周壳体；所述底板和顶盖由废钢加工得到；所述四周壳体是以固废重混凝土为原料经3d打印得到；所述配重芯由固废重混凝土灌注至所述配重块壳体腔体内得到；所述固废重混凝土的组分原料包括固废配重集料、水泥和水。
2.如权利要求1所述的3d打印配重块，其特征在于，所述底板与所述顶盖之间设有若干平行的、均匀分布的竖直钢筋；所述钢筋由废钢加工得到。
3.如权利要求1或2所述的3d打印配重块，其特征在于，所述配重块分为三个等级：三级配重块的比重在3000～3300kg/m3、二级配重块的比重在3300～3600kg/m3、一级配重块的比重在3600～4000kg/m3。
...【专利技术属性】
技术研发人员：陈倍倍，杨刚，金强，颜凡，梁纾钘，刘钰，叶天杨，
申请(专利权)人：上海中冶环境工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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