[发明专利]空心墙体的模板在内式模内挤出3D打印装置和打印方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑空心墙体的制造装置和制造方法，特别是一种空心墙体的模板在内式模内挤出3D打印装置和打印方法。

背景技术

现有技术中的空心墙体3D打印方式通常是将空心墙体的厚度方向的构造分割成若干部分分别进行打印，如图6所示，该空心墙体厚度方向的构造由两侧的墙面和中间的波形墙筋组成，打印时，使用可持续挤出浆料的打印枪做为打印头，先打印波形墙筋，带波形墙筋打印到一定长度和高度后，再分别打印两侧的墙面，这样，既费时又存在墙面与波形墙筋之间的粘结以及粘结强度的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，而提供一种打印速度快、生产效率高、墙体强度较好的空心墙体的模板在内式模内挤出3D打印装置和打印方法。

本发明的目的是通过以下途径来实现的。

空心墙体的3D打印装置，包括可以到达待建设墙体所在空间任意处的打印头、控制打印头动作的控制装置以及为打印头输送浆料的给料系统，其组成要点在于：打印头包括一种挤出模和一种掩模，挤出模内腔与给料系统连通，挤出模模壁上贯穿设置有一种挤出模腔，此模腔的构造形式以空心墙体的横断面构造的一单元为蓝本进行构建，空心墙体横断面构造具有墙厚方向和墙长延伸方向，或者取一定长墙长延伸方向的全部墙厚方向上的构造为一单元，或者取一定长墙长延伸方向的部分墙厚方向上的构造为单元，此部分墙厚方向上的构造或者包括两侧墙面以及全部墙筋或者包括一侧墙面以及部分墙筋，此一定长墙长延伸方向为单元的宽度方向，此全部墙厚方向或部分墙厚方向为单元的长度方向，此模腔构造与此单元构造全等，控制装置控制挤出模和掩模完成四个运动，一是挤出模与掩模相对间作往复运动，往复运动行程为与此一定长墙长延伸方向相等的模腔宽度，二是同时还控制挤出模和掩模共同作沿墙长延伸方向的同步移动，三是间歇的抬高挤出模和掩模并也可下降的移动，四是需要时沿墙后方向的移动，掩模覆盖在挤出模外并与挤出模形成动密封，掩模上贯穿设置有一种掩腔，此掩腔呈一种狭长条形，其长度大于或等于与单元长度相等的模腔长度，并同时掩腔以可暴露模腔全长的方式与模腔对应设置，给料系统输送的浆料经由挤出模腔以及掩腔挤出至空心墙体上。

这样，打印头上的浆料挤出口是动态变化的，挤出口形状决定于挤出模腔与掩腔套叠后的贯穿部分，此贯穿部分随着掩模与挤出模之间的往复运动而不断变化。而同步进行的沿墙长延伸方向的共同移动，使得这种不断变化的贯穿部分得以履印在墙长延伸方向。这种履印首先是获得一个与挤出模腔全等的单元履印，此时往复运动完成一个往的运动，其次接续的是一个与该单元履印构造完全对称的对称单元履印，此时完成的是往复运动中的复的运动，这样随着往复运动和墙长延伸方向移动的同步进行，就在墙长延伸方向获得一个单元履印、对称单元履印、单元履印不断重复接续的空心墙履印，当浆料从挤出口不断挤出，此履印就是空心墙体的一层。当完成一个设计的墙长时，抬高挤出模和掩模，在下一层空心墙体上继续以前述的履印式打印空心墙体，就可获得一个3D构造的空心墙体。

如果单元构造的长度方向是全部墙厚方向的构造，则此时一个包括两侧墙面、中间墙筋的完整的空心墙体已经完成；如果单元构造的长度方向是部分墙厚方向的构造，则此时仅完成一个包括一侧墙面以及部分墙筋的部分空心墙体，此时还需沿墙后方向移动已完成另一部分空心墙体的履印式3D打印。

显然，本发明还产生了另一个出乎意料的效果，即：在打印复杂的横断面构造时，无需打印头作对应复杂的轨迹运动，而始终只需作移动以及与此移动同步的往复运动，故打印方式简单、机构简单且不易顺坏。

空心墙体的3D打印方法，其要点在于，包括如下步骤：