[发明专利]一种仿制天然裂缝岩样的人造实验样品制作方法

权利要求书

1.一种仿制天然裂缝岩样的人造实验样品制作方法，其特征在于：采用3D扫描仪精确获取天然裂缝岩样裂缝面形貌的几何参数；基于处理过后的3D扫描数据进行计算机三维建模，获取用于浇筑的裂缝面模具的计算机三维模型；在三维建模软件中建立尺寸与裂缝面模具相匹配的浇筑盒的计算机三维模型；将裂缝面模具和浇筑盒的计算机三维模型导入与3D打印机配套的切片软件中切片后得到切片文件，让3D打印机加载该切片文件以制作裂缝面模具和浇筑盒的实物；将所得裂缝面模具和浇筑盒的实物拼合起来并加固后便获得了浇筑模具；配置好浇筑材料后在浇筑模具内进行浇筑，在室内恒温恒湿养护24小时后脱模，人造实验样品便制造完成；在浇筑的同时继续3D打印浇筑模具以提高人造实验样品的制作速度；对浇筑模具进行清洗并在室内自然风干，保留表面没有破损的浇筑模具以供下次使用；对裂缝面模具和浇筑盒的STL模型文件进行归档保存。

2.根据权利要求1所述的仿制天然裂缝岩样的人造实验样品制作方法，其特征在于：由于采用了3D扫描技术和3D打印技术制作浇筑模具，在整个过程中天然裂缝岩样不会受到污染和破坏，3D扫描完成后就能直接拿去做其他实验测试。

3.根据权利要求1所述的仿制天然裂缝岩样的人造实验样品制作方法，其特征在于：对3D扫描天然裂缝岩样所获取的裂缝面点云进行数据处理，按照实验对人造实验样品尺寸的要求进行裁剪后封装成三角形面片，得到一个边界为长方形的裂缝面并以STL文件格式保存；将该裂缝面和5个平面封闭组成的长方体即为裂缝面模具的计算机三维模型。

4.根据权利要求1或权利要求3所述的仿制天然裂缝岩样的人造实验样品制作方法，其特征在于：根据裂缝面模具的计算机三维模型尺寸，在三维建模软件中建立浇筑盒的计算机三维模型；浇筑盒的计算机三维模型采用分体式设计，沿其对角线分成2个分开的对称模型在三维建模软件建模并保存为STL文件格式，然后采用3D打印技术将浇筑盒的实物制作出来。

5.根据权利要求1所述的仿制天然裂缝岩样的人造实验样品制作方法，其特征在于：人造实验样品制作完成后，将浇筑模具拆开进行清洗并放于室内自然风干，随后清点裂缝面模具和浇筑盒并观察其表面是否存在破损；没有破损的裂缝面模具和浇筑盒还可以再次使用。

6.根据权利要求1所述的仿制天然裂缝岩样的人造实验样品制作方法，其特征在于：在浇筑候凝的同时继续采用3D打印技术制作浇筑模具，浇筑模具和最终得到的人造实验样品的数量得以提高。

7.根据权利要求1所述的仿制天然裂缝岩样的人造实验样品制作方法，其特征在于：每次人造实验样品制作完成后，都要对裂缝面模具和浇筑盒的STL模型文件进行归档保存，因此即使天然裂缝岩样本身和已有的裂缝面模具实物和浇筑盒实物均已被破坏，也能随时利用归档保存的STL模型文件来加工人造实验样品，具有可重复性。