[发明专利]超声波辅助建筑3D打印挤出装置

说明书

本发明公开了一种超声波辅助建筑3D打印挤出装置，包括3D打印挤出嘴，所述3D打印挤出嘴的外壁上安装有超声波振子，所述超声波振子上的换能器与所述3D打印挤出嘴的外壁固定连接。本发明通过在建筑3D打印设备挤出嘴上增设超声波振子，有效解决了现有技术中存在的问题，增加了建筑材料落料的顺滑性，减小了层立表面粗糙度，增加了层与层之间的结合强度。

技术领域

本发明涉及打印挤出装置技术领域，更具体的说，涉及一种超声波辅助建筑3D打印挤出装置。

背景技术

当今建筑3D打印设备种样繁多，但总给大家一个感觉，即打印的成品层结构明显，层立表面粗糙，并质疑层与层之间的结合强度。

这是因为原挤出嘴仅是一个直通管道或漏斗管道设计，管道内壁与建筑混凝土材料会有不规则的粘附、摩擦，造成材料被挤出时，其外表面就很粗糙，致使打印后外部感观较差。另外，为增加建筑混凝土材料的强度和韧性，材料里是要混合纤维材料的，但在打印时，层与层之间是简单堆积结合的，纤维无法在层与层之间渗透，这样层层之间的结合强度就会远小于建筑混凝土材料本身的强度，这会使建筑3D打印成品的整体结构强度大打折扣。

因此，如何才能有效的解决现有建筑3D打印挤出装置的上述技术问题，便成为了目前本领域内技术人员需要重点克服的一个难题。

发明内容

为此，本发明的目的在于提出一种超声波辅助建筑3D打印挤出装置，其具体技术方案如下：

一种超声波辅助建筑3D打印挤出装置，包括3D打印挤出嘴，所述3D打印挤出嘴的外壁上安装有超声波振子，所述超声波振子上的换能器与所述3D打印挤出嘴的外壁固定连接。

本发明通过在建筑3D打印设备挤出嘴上增设超声波振子，有效解决了现有技术中存在的问题，增加了建筑材料落料的顺滑性，减小了层立表面粗糙度，增加了层与层之间的结合强度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可做出如下改进：

优选的，所述3D打印挤出嘴的外壁壁板上垂直固定有连接螺柱，所述换能器上设有与所述连接螺柱相适配的内螺纹孔，所述换能器与所述3D打印挤出嘴的外壁壁板通过所述连接螺柱与所述内螺纹孔配合旋接固定。

采用连接螺柱与内螺纹孔的连接方式方便了超声波振子与3D打印挤出嘴之间结构的可拆装，这样超声波振子与3D打印挤出嘴便可分开进行生产，待使用时再进行组合安装即可，同时，此结构设计也方便了后期对超声波振子与3D打印挤出嘴进行检修和更换。

优选的，所述连接螺柱通过铆焊方式固定连接于所述3D打印挤出嘴的外壁壁板上。

优选的，所述3D打印挤出嘴包括进料口、落料通道和挤出口，其中，所述落料通道按结构不同分为直管型和L型两种。

优选的，所述超声波振子安装在直管型所述落料通道的任意通道段外壁上。

优选的，所述超声波振子安装在L型所述落料通道设有所述挤出口的通道段外壁上，使建筑混凝土材料能够顺畅的从挤出口流出。

优选的，所述超声波振子能够产生频率为20-120KHz，振幅1-100μm的超声波振动。

通过采用上述技术方案，本发明在建筑3D打印设备挤出嘴上增加了超声波振子，工作时，挤出嘴外壳会随超声波振子高频振动，最终有效解决了现有建筑3D打印设备打印的成品层结构明显，层立表面粗糙，层与层之间结合强度差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。