【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水下3d打印，具体为一种水下无模板3d打印的装置及方法。
技术介绍
1、3d打印技术在我国已经涉及各个领域，但对水下3d打印技术的探索尚未开始。将地表的建筑物直接运输带到水下，耗时耗力，且可能对其造成损害。传统水下工程施工、维修保养较为困难，需要消耗大量模板材料其主要采用木质模板，少量使用钢、木、混凝土混合模板，但是模板的使用伴随着模板造价高，对起重设备要求高，地形对浇注的限制大，使用木质模板容易发生如模板拼缝不严导致局部漏浆，浆液中的水分被木质模板吸收而失水过多出现麻面等一系列问题；且对于水下浇筑，普通水泥浆液不可避免的和水接触，产生气泡，这样最后会形成一个松散的层次结构的混凝土结构，严重的甚至在承重后导致断裂，在水流湍急的情况下尤为明显。其次在维修保养时还将消耗大量人工成本和时间成本。
技术实现思路
1、针对建筑物到达水下的运输问题以及普通水下施工工程耗材一种且可能对施工工程造成局部漏浆，水下施工容易产生气泡，导致成型强度不高，严重的甚至应力集中发生断裂的缺陷等一系列问题...
【技术保护点】
1.一种水下无模板3D打印的装置，其特征在于，包括三维扫描仪（24）、第一计算机系统（4）、磁场控制装置（2）、磁场发生装置（1）、第二计算机系统（7）、3D打印机（5）及磁性浆液和速凝剂，所述三维扫描仪（24）配合第一计算机系统（4）对所需打印对象的图案模型进行扫描识别，将图案模型转变为第一计算机系统（4）能够识别的信息并由第一计算机系统（4）建立图案模型信息，第一计算机系统（4）根据图案模型信息转化为电信号传输给磁场控制装置（2），通过磁场控制装置（2）来控制磁场发生装置（1）产生对应图案模型信息的磁场强弱，磁场发生装置（1）与3D打印机（5）分别设置在所要打印的...
【技术特征摘要】
1.一种水下无模板3d打印的装置，其特征在于，包括三维扫描仪（24）、第一计算机系统（4）、磁场控制装置（2）、磁场发生装置（1）、第二计算机系统（7）、3d打印机（5）及磁性浆液和速凝剂，所述三维扫描仪（24）配合第一计算机系统（4）对所需打印对象的图案模型进行扫描识别，将图案模型转变为第一计算机系统（4）能够识别的信息并由第一计算机系统（4）建立图案模型信息，第一计算机系统（4）根据图案模型信息转化为电信号传输给磁场控制装置（2），通过磁场控制装置（2）来控制磁场发生装置（1）产生对应图案模型信息的磁场强弱，磁场发生装置（1）与3d打印机（5）分别设置在所要打印的水下物体的两侧，所述第二计算机系统（7）接收第一计算机系统（4）获取的3d模型信息并传输给3d打印机（5），由3d打印机（5）根据3d模型将对应的磁性浆液注射到电磁铁板（6）上，由磁场发生装置（1）产生的磁场将对应3d模型的磁性浆液吸附在电磁铁板（6）上。
2.根据权利要求1所述一种水下无模板3d打印的装置，其特征在于：所述磁场发生装置（1）包括铁硅合金，铁硅合金的外部缠绕线圈（16）并制成圆饼状电磁铁用于提供电磁力，圆饼状电磁铁整体安装于小型电路板（18）正面，小型电路板（18）的背面安装有用于控制圆饼状电磁铁的电磁铁吸引力大小的霍尔传感器（19）、单片机（20） 和开关三极管（21）；所述霍尔传感器（19）用于测量磁场，单片机（20）自带ad进行数模转换，并用单片机（20）程序进行pid计算控制，输出pwm占空比随霍尔元件输出值改变从而控制电磁铁吸引作用的大小，让磁性浆液保持稳定，并且磁场发生装置（1）的外壳体采用不受磁场影响的材料制成；
3.根据权利要求1所述一种水下无模板3d打印的装置，其特征在于：所述磁场发生装置（1）包括铁芯（25）、磁隔板及线圈（16），所述磁隔板组合成与像数单元相对应的盒体，所述铁芯固定在磁隔板组合的盒体内，线圈（16）缠绕在铁芯（25）上，每个电阻导出的导线与对应的线圈（16）连接。
4.根据权利要求1所述一种水下无模板3d打印的装置，其特征在于：所述磁性浆液是采用在环氧树脂基材料中添加磁性物质、铁粉分散剂、粉煤灰、水泥砂浆、减水剂和消泡剂作为添加剂，且各种粉末粒径在1~10纳米之间；磁性浆液先放在储蓄罐（12）中保存起来，然后在浆液喷射器（8）接收到打印信号之后，通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，蔡铭阳，谭润，高丽姣，黄涛，吴佳俊，乔志存，刘紫薇，孙坤，王天生，贾皓然，高晨鹏，李国阳，彭勃，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：
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