УСТРОЙСТВО УКЛАДКИ БЕТОННОЙ СМЕСИ МЕТОДОМ АДДИТИВНОЙ ПЕЧАТИ

Полезная модель относится к технологии аддитивного изготовления трехмерных объектов послойным осаждением строительного материала с помощью 3D-печати.
Известно устройство для литья бетонных изделий [Патент РФ на изобретение №2670817 автора Эйлола Яни, опубликовано 28.11.2018, бюл. №34], предназначенное для литья бетонного изделия в форму. Устройство содержит контейнер для бетонной смеси, сопло и затворный элемент. При этом контейнер установлен с возможностью движения над литейной формой. Сопло прикреплено к днищу контейнера и предназначено для подачи бетонной смеси из указанного контейнера в литейную форму. Затворный элемент установлен с возможностью движения в вертикальном направлении и выполнен проходящим через контейнер внутрь сопла. Причем ширина указанного сопла в первом горизонтальном направлении значительно больше, чем ширина сопла во втором горизонтальном направлении. При этом указанное второе направление перпендикулярно первому направлению. Причем контейнер для бетонной смеси установлен с возможностью поворота вокруг своей вертикальной центральной оси для изменения ориентации сопла во время процесса литья.
Недостатком известного устройства является то, что в процессе укладки материала возникают трещины и газовые раковины при резком изменении геометрии стека.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является сырьевое экструзионное устройство для 3D отпечатков [Патент Китай на изобретение №207059235 авторов Wu Tao, Liang Lin, Xiao Shiyu, опубликовано 02.03.2018]. Устройство содержит цилиндр с сырьем (цилиндр для бетонной смеси), толкающую пластину, расположенную на верхней части внутренней полости цилиндра с сырьем, а внешний край нажимной пластины герметично закрыт внутренней стенкой цилиндра с сырьем. Толкающая пластина соединена с поршнем с возможностью вертикального перемещения толкающего цилиндра, а нижняя часть внутренней полости цилиндра с сырьем сообщается с верхней частью внутренней полости нагревательного цилиндра, и нагревательный цилиндр снабжен второй группой катушек, намотанной на его боковой стенке, нагревательным цилиндром. Внутренняя полость снабжена вторым спиральным металлическим лезвием, при этом нижняя часть внутренней полости нагревательного цилиндра сообщается с верхней частью внутренней полости сопла, а диаметр внутренней полости сопла постепенно уменьшается сверху вниз.
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: цилиндр, поршень, установленный с возможностью вертикального перемещения, и сопло, прикрепленное к днищу цилиндра.
Недостатком известного устройства является то, что в процессе укладки материала с повышенной вязкостью возникают трещины и газовые раковины при резком изменении направления выхода стека.
Полезная модель направлена на получение изделий сложной формы методом аддитивной 3D-печати посредством экструдирования строительного материала повышенной вязкости за счет постепенного изменения направления выхода стека в сторону его укладки.
Это достигается тем, что устройство укладки бетонной смеси методом аддитивной печати содержит цилиндр для бетонной смеси с возможностью движения над платформой, в котором установлен поршень с возможностью вертикального перемещения и сопло, прикрепленное к днищу цилиндра. В предложенном решении сопло прикреплено к днищу цилиндра с возможностью поворота. Сопло имеет вытянутую форму с переменным сечением и изогнутостью по радиусу, которая обеспечивает выход материала параллельно плоскости укладки.
На фиг. 1 показан общий вид устройства укладки бетонной смеси методом аддитивной печати.
Устройство укладки бетонной смеси методом аддитивной печати содержит цилиндр 1 для бетонной смеси с возможностью движения над платформой (на фиг. не показано). К днищу цилиндра 1 прикреплено сопло 2 с возможностью поворота, например, через устройство крепления 3. Сопло 2 имеет вытянутую форму с переменным сечением, например, от круглого к прямоугольному, и изогнутостью по радиусу обеспечивающую выход материала параллельно плоскости укладки. При этом в цилиндре 1 установлен поршень 4 с возможностью вертикального перемещения.
Устройство укладки бетонной смеси методом аддитивной печати работает следующим образом. Строительный материал, например, цементно-бетонная смесь, предварительно загружается в цилиндр 1, в который затем устанавливается поршень 4. На поршень 4 оказывается управляемое воздействие, например, домкратом (на фиг. не показан). Строительный материал под действием давления от поршня 4 устремляется в сопло 2. При этом сопло 2 предварительно поворачивается через устройство крепления 3 в сторону противоположную направлению движения цилиндра 1 над платформой (на фиг. не показано). Благодаря изменению формы поперечного сечения сопла 2 стек постепенно принимает требуемую геометрию, например, прямоугольную, а также благодаря изогнутости сопла 2 по радиусу строительный материал выходит в направлении укладки стека параллельно плоскости получаемого изделия, что предотвращает возникновение трещин и газовых раковин в процессе укладки материала с повышенной вязкостью.
Полезная модель позволяет получать изделия сложной формы методом аддитивной 3D-печати посредством экструдирования строительного материала повышенной вязкости за счет постепенного изменением направления выхода стека требуемой прямоугольной формы в сторону его укладки.