超声波辅助建筑3D打印挤出装置的制作方法

本实用新型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。

技术实现要素：

为此，本实用新型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。

本实用新型通过在建筑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，本实用新型还可做出如下改进：

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，本实用新型在建筑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实用新型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实用新型的实施例，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。

图1附图为直管型落料通道结构的本实用新型的整体结构示意图。

图2附图为直管型落料通道结构的本实用新型的俯视图。

图3附图为直管型落料通道结构的本实用新型的左视图。

图4附图为l型落料通道结构的本实用新型的整体结构示意图。

图5附图为l型落料通道结构的本实用新型的俯视图。

图6附图为l型落料通道结构的本实用新型的左视图。

图7附图为l型落料通道结构的本实用新型中的超声波振子与3d打印挤出嘴外壁的连接结构示意图。

图8附图为图7中a部分结构的放大示意图。

其中，图中，

1-超声波振子，2-进料口，3-落料通道，4-挤出口，5-连接螺柱，6-外壁壁板。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面根据图1-8详细描述本实用新型实施例的超声波辅助建筑3d打印挤出装置。

实施例1：

如图1-3所示，本实用新型实施例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，该3d打印挤出嘴又包括进料口2、落料通道3和挤出口4，其中，如图1所示，落料通道3的结构为直管型，落料通道3中箭头所指方向代表的是落料方向。

3d打印挤出嘴的外壁上安装有超声波振子1，超声波振子1上的换能器与3d打印挤出嘴的外壁固定连接，该外壁为直管型落料通道3的任意通道段外壁。

具体的，直管型落料通道3的外壁壁板6上通过铆焊方式垂直固定有连接螺柱5，换能器上设有与连接螺柱5相适配的内螺纹孔，换能器与3d打印挤出嘴的外壁壁板6通过连接螺柱5与内螺纹孔配合旋接固定。

实施例2：

如图4-6所示，本实用新型实施例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，该3d打印挤出嘴又包括进料口2、落料通道3和挤出口4，其中，如图4所示，落料通道3的结构为l型，落料通道3中箭头所指方向代表的是落料方向。

3d打印挤出嘴的外壁上安装有超声波振子1，超声波振子1上的换能器与3d打印挤出嘴的外壁固定连接，该外壁为l型落料通道3的设有挤出口4的通道段外壁。

具体的，如图7、8所示，l型落料通道3的外壁壁板6上通过铆焊方式垂直固定有连接螺柱5，换能器上设有与连接螺柱5相适配的内螺纹孔，换能器与3d打印挤出嘴的外壁壁板6通过连接螺柱5与内螺纹孔配合旋接固定。

进一步的，上述实施例1、2中的超声波振子1均能够产生频率为20-120khz，振幅1-100μm的超声波振动。

本实用新型的工作原理为：

本实用新型将能够产生超声波振动的超声波振子1安装于建筑3d打印设备的挤出嘴外壁壁板6上，工作时，挤出嘴外壁壁板6将随之高频振动，挤出嘴内壁与建筑混凝土之间将产生一层极薄的空气膜，建筑混凝土就会像在表面抹了一层空气润滑油一样顺畅的流出，表面粗糙度将大为改善；另外，由于部分超声波振动的能量传递给了建筑混凝土材料，建筑混凝土材料内部的纤维材料会在高频振动下部分嵌入下层材料中，这也将大大提高层与层之间的结合强度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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