[发明专利]一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置及制作方法

权利要求书

1.一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置，其特征在于：包括试验承台、模型槽、移动部、供料部、打印喷头和控制器；所述模型槽设置在实验承台上，所述供料部与打印喷头连接，所述控制器用于控制移动部、供料部和打印喷头；

所述移动部包括环形滑轨、第一滑轨、第一移动装置、第二滑轨、第二移动装置、第三滑轨、第三移动装置和第四移动装置，所述环形滑轨为沿试验承台四周构成的闭合环形轨道，所述环形滑轨与试验承台底部的四根支撑柱固定连接；所述第一滑轨沿竖直方向设置且底部通过第一移动装置与环形滑轨活动连接，所述第一移动装置用于带动第一滑轨沿环形滑轨移动，所述第二滑轨沿水平方向设置且一端通过第二移动装置与第一滑轨顶部活动连接，所述第二移动装置用于带动第二滑轨沿第一滑轨移动，所述第三滑轨沿竖直方向设置且顶部通过第三移动装置与第二滑轨连接，所述第三移动装置用于带动第三滑轨沿第二滑轨移动，所述第四移动装置与第三滑轨活动连接，所述第一移动装置、第二移动装置、第三移动装置和第四移动装置均与控制器连接；

所述供料部包括依次连接的搅拌池、基材泵、基材输送管和基材储备槽，所述搅拌池通过基材输送管与基材泵连接，所述基材泵通过基材输送管与基材储备槽连接，所述基材储备槽与第四移动装置连接，所述第四移动装置用于带动基材储备槽沿第三滑轨移动，所述基材储备槽与打印喷头连接，所述搅拌池和基材储备槽均与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置，其特征在于：所述基材储备槽设置有出气孔，内部设置有搅拌器。

3.根据权利要求1所述的一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置，其特征在于：所述打印喷头的出浆口为圆形，尺寸2-3mm。

4.一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的制作方法，使用根据权利要求1-3任一所述的一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的装置，其特征在于：包括以下步骤：

一、材料准备：将河湖底泥除杂，然后将除杂后的河湖底泥与固化剂、外加剂搅拌并装入搅拌池中，加水、骨料搅拌获得3D打印基材；

二、三维建模：利用3D建模软件，建立免烧砖三维立体模型的尺寸；所述免烧砖三维立体模型包括六棱形护坡砖、蜂巢型护坡砖、自嵌式挡土块和联锁式护坡砖。

三、3D打印：通过控制器将三维立体模型转化为三维坐标，根据三维坐标控制移动部移动准确的将打印喷头定位在预打印位置，供料部将3D打印基材输送至打印喷头进行打印；打印完成后控制移动部将打印喷头定位在下一处预打印位置上方进行打印，重复上述步骤，直至打印完成。

四、养护成型：在标准养护条件下进行养护，完成免烧砖的制作。

5.根据权利要求4所述的一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的制作方法，其特征在于：所述免烧砖的原料按质量百分比计，河湖底泥40％～75％、固化剂15％～35％、骨料0～40％、水0～25％、外加剂0～3％。

6.根据权利要求4所述的一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的制作方法，其特征在于：所述河湖底泥存在污染物时，采用追踪标记法对有害元素进行追踪、标记，用于明确含污染物的免烧砖的流动路径和范围。

7.根据权利要求4所述的一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的制作方法，其特征在于：所述步骤一中的河湖底泥替换为海底淤泥，再添加抗氯离子腐蚀材料用于海洋工程。

8.根据权利要求4所述的一种利用河湖底泥3D打印免烧砖的制作方法，其特征在于：所述免烧砖养护成型后安装二维码信息片，用于查询河湖淤泥来源、成分含量，采取、运输及3D打印时间、工程用途。