[发明专利]3D打印方法及用于3D打印机的打印头装置

说明书

本发明涉及一种3D打印方法及用于3D打印机的打印头装置，涉及增材加工或附加制造技术领域，用于连续打印具有不同形状和不同要求的建筑体。本发明的3D打印方法，针对不同建筑体的不同部位的不同要求，在采用垂直提拉的方法形成一段建筑体，随后选择更换打印头主体(或更换成型挡板)进行调整，从而下一段建筑体可具有与上一段建筑体相同或者不同的结构，因此即可适用于不同厚度、不同高度及不同形状的建筑体的要求，因此本发明的打印方法不会受到建筑物的特殊部位的限制，而能够实现连续打印。

技术领域

本发明涉及增材加工或附加制造技术领域，特别地涉及一种3D打印方法及用于3D打印机的打印头装置。

背景技术

在建筑领域，传统的施工方法是首先建筑墙体需要模板造型，然后进行浇注混凝土。其施工程序非常复杂，费时费力成本高。从制作模板开始都是大工操作，因此劳动力强度非常大。针对上述问题，3D打印技术开始兴起。目前现有的3D打印一般为水平打印，其在施工中先打印一个水平层，随后在该水平层上继续打印水平层，由此层层垒设形成一个完整的建筑体。但是在形成一个水平层的过程中不易更换打印头，其对于打印成型要求极严。尤其是针对建筑墙体拐角不是弧形的墙体，或建筑墙体拐角是圆弧且半径过小的墙体，水平打印则无法实现这些部位处的连续打印。

发明内容

本发明提供一种3D打印方法及用于3D打印机的打印头装置，用于连续打印具有不同形状和不同要求的建筑体。

根据本发明的第一个方面，本发明提供一种3D打印方法，包括以下操作步骤：

S100：使3D打印机的打印头装置位于第i段建筑体的基准点处；

S200：使所述打印头装置的出料口输出打印材料，同时使所述打印头装置不断地向上移动，直至形成具有预定高度的第i段建筑体；

S300：使所述打印头装置沿水平方向移动一个标准宽度的距离，以使所述打印装置的出料口位于第i+1段建筑体的基准点处；

S400：重复步骤S200和S300，直至i+1＝N；

其中，i和N均为自然数，N为预设的建筑体的段数。

在一个实施方式中，第i段建筑体的基准点为该建筑体宽度方向上的二等分点；且第i+1段建筑体在宽度方向上的起始点为第i段建筑体在宽度方向上的终止点。

在一个实施方式中，所述出料口的侧部设置有用于使打印材料成型的成型挡板，所述成型挡板与所述打印头装置可拆卸连接；

其中，所述打印头装置以匀速运动的方式沿竖直方向向上移动；所述打印头装置每次沿水平方向移动的距离等于所述成型挡板的宽度。

在一个实施方式中，所述成型挡板构造为平板状结构、弧形结构、半圆形结构、U形结构或V形结构。

在一个实施方式中，步骤S200中，通过设置在所述出料口中的第一振捣装置和设置在所述出料口侧部的第二振捣装置对打印材料进行振捣，以促进打印材料形成为具有标准厚度的结构体。

根据本发明的第二个方面，本发明提供一种用于3D打印机的打印头装置，其包括：

料筒，其用于储存和输送打印材料；以及

打印头主体，所述打印头主体的上端与所述料筒相连，所述打印头主体的下端为出料口；

其中，所述打印头主体可向上移动或沿水平方向移动，所述打印头主体每次沿水平方向移动一个标准宽度的距离。

在一个实施方式中，所述出料口的侧部设置有用于使打印材料成型的成型挡板，所述成型挡板与所述打印头主体可拆卸连接；

其中，所述打印头装置以匀速运动的方式沿竖直方向向上移动；所述打印头装置每次沿水平方向移动的距离等于所述成型挡板的宽度。