[发明专利]一种混凝土3D打印喷头组件装置

说明书

一种混凝土3D打印喷头组件装置，涉及一种兼具充分混合和均匀挤出，同时可以控制浆体传输的装置，包括：套筒(1)、管接头(2)、O型圈(3)、主体(4)、螺旋叶片(5)、导向杆(6)、后端盖(7)、O型圈(8)、O型圈(9)、第一溢流组件(10)、O型圈(11)、第二溢流组件(12)、喷嘴(13)、弹性膜片(14)、前端盖(15)、第一内六角螺钉(16)、螺母(17)、内六角螺钉(18)、第三内六角螺钉(19)。本装置可以实现混凝土浆体和液体速凝剂的充分均匀混合，同时可以对混合均匀后浆体的运送流量进行控制，为了满足混合均匀的需求，此处的螺旋叶片做成变螺距形式，同时利用溢流装置对浆体流量进行控制。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，具体是一种混凝土3D打印喷头组件装置。

背景技术

3D打印也被称为增材制造，是一种快速成型的技术，与传统的喷墨二维打印机具有类似原理，在其基础上添加了z轴方向的成型，从而实现三维建模，其与传统机床加工有本质上的区别，却都能应用在生产制造业中。

3D打印在机械、航空、车辆、生物医疗以及工艺设计等领域获得了广泛的应用，其主要材料是ABS材料、尼龙、金属粉末及光敏树脂等，而在混凝土方面涉及的较少，主要由于目前技术尚未成熟，对于混凝土配料的添加比例和添加方式都需要进一步的研究，更重要的是对喷头这块的设计，它决定了出料方式，能否顺利按照一定要求挤出对后续成型有至关重要的影响，如果能设计出相应的喷头，就能促进3D打印在建筑领域的发展，创造一定的社会价值。

有鉴于此，本发明提出了一种混凝土3D打印喷头组件装置，使用该装置可以保证混凝土浆体和液体速凝剂的充分均匀混合，并且实现按需挤出的功能，为能够顺利进行混凝土的3D打印提供了硬件支持。

发明内容

本发明的目的是提供一种混凝土3D打印喷头组件装置，解决混凝土浆体和液体速凝剂充分均匀混合并能挤出的问题。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案为：

一种混凝土3D打印喷头组件装置，包括：套筒、管接头、主体、螺旋叶片、导向杆、后端盖、第一溢流组件、第二溢流组件、喷嘴、前端盖和第一内六角螺钉；所述管接头与套筒连接，套筒安装在主体上，主体左边末端有通孔，套筒和主体之间装有第一O型圈，起到密封作用，导向杆左侧末端有若干通孔，变螺距的螺旋叶片焊接在导向杆上，使混凝土浆体和液体速凝剂能够充分均匀混合，后端盖通过第二内六角螺钉与主体连接，可以固定导向杆，前端盖通过第一内六角螺钉与第二溢流组件连接，前端盖与第二溢流组件之间设有弹性膜片，喷嘴与第二溢流组件之间通过螺纹连接，第一溢流组件与第二溢流组件之间通过第三内六角螺钉连接。

所述液体速凝剂通过两种方式与混凝土浆体接触混合：一种方式是液体速凝剂从管接头输送进主体中，另一种方式是液体速凝剂从导向杆右侧进入，导向杆的左端有三排孔，通过孔洞与混凝土浆体接触，通过这两种方式可以保证混凝土浆体和液体速凝剂充分混合。

所述螺旋叶片做成变螺距，可以有助于均匀混合。

所述第一溢流组件通过弹性膜片的伸张和压缩实现作用，前端盖左侧输入外部气源，通过调节外部气源与内部混合后浆体的压强差，实现控制浆体向下流动，当内部压强大于外部气压时，即可使浆体流下，通过压强差的大小调节弹性膜片的伸缩量可以控制浆体的流量，反之，当内部压强小于外部气压时，即阻止浆体往下输送。

所述喷嘴通过螺纹与第二溢流组件连接，安装拆卸简单，方便不同内径喷嘴的替换。

所述后端盖与主体之间设有第二O型圈；第一溢流组件与主体之间设有第三O型圈；第二溢流组件与第一溢流组件之间设有第四O型圈。

所述第一溢流组件与主体之间通过螺钉和螺母固定。