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一种3D打印型砂材料制作一次成型模板及其工艺方法.pdf

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一种 打印 型砂 材料 制作 一次 成型 模板 及其 工艺 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910078632

申请日:

20190128

公开号:

CN109610812A

公开日:

20190412

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: E04G9/10;B29C64/386;B29C64/379;B29C64/35;B33Y40/00 主分类号: E04G9/10;B29C64/386;B29C64/379;B29C64/35;B33Y40/00
申请人: 宁夏大学
发明人: 惠迎新;李辰;郭永平
地址: 750021 宁夏回族自治区银川市西夏区贺兰山西路489号
优先权:
专利代理机构: 64104 代理人: 陈晓庆
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910078632

授权公告号:

法律状态公告日:

20190412

法律状态类型:

公开

摘要

本发明公开了一种3D打印型砂材料制作一次成型模板及其工艺方法,包括如下步骤:S1:建立建筑BIM模型,S2:按照S1步骤中的BIM模型建立模板三维模型,S3:对步骤S2中的模板厚度参数依据混凝土浇筑方量进行仿真优化,S4:选取步骤S3中得到的模板三维模型,利用3D打印机打印模板,S5:打印完毕后使用特殊胶水渗透模板表面,使其获得必要刚性及表面硬度,S6:将步骤S5中得到的成品对混凝土接触面进行机械打磨和涂层处理。该工艺方法能够一次成型异形形状模板,尺寸精度高,生产周期短,得到的模板表面硬度高,混凝土接触面光滑、耐磨,且能够有效?#26723;?#24322;形混凝土模板分块数量。

权利要求书

1.一种3D打印型砂材料制作一次成型模板,包括第一砂模板(1),其特征在于,所述第一砂模板(1)一端设置有第二砂模板(5),所述第一砂模板(1)与第二砂模板(5)之间设置有连接螺栓(3),且连接螺栓(3)贯穿第一砂模板(1)与第二砂模板(5),所述第一砂模板(1)和第二砂模板(5)外表面均设置有混凝土接触面(2),所述第一砂模板(1)和第二砂模板(5)内部均设置有砂模板肋(4)。 2.根据权利要求1所述的一种3D打印型砂材料制作一次成型模板,其特征在于:第一砂模板(1)和第二砂模板(5)上开设有用于组装的预留孔洞。 3.根据权利要求2所述的一种3D打印型砂材料制作一次成型模板,其特征在于:第一砂模板(1)和第二砂模板(5)拼接后,上表面和下表面为平滑曲面,上表面的边线和下表面的同侧边线相交,上表面的边线为C型结构,下表面的边线为C型结构。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种3D打印型砂材料制作一次成型模板,其特征在于:第一砂模板(1)的砂模板肋(4)的对角线大于第二砂模板(5)的砂模板肋(4)。 5.一种根据权利要求1所述的3D打印型砂材料制作一次成型模板的工艺方法,其特征在于,包括以下步骤: S1:建立建筑BIM模型; S2:建立模板三维模型; S3:根据模型需要达到的应力强度要求和外力承受情况,使用仿真与?#27835;?#25216;术,对砂模板厚度参数进行设计,要求砂模板的厚度达到工艺要求的厚度,最后生成三维产品; S4:选取模板实体模型,利用3D打印机打印模板,在进行3D打印过程中,以模板实体模型进行参考,确定每个顶点位置能够达到的最大厚度与最小厚度,同?#22791;?#25454;模型的几何结构,得到若干个?#21046;?#21306;域,对?#21046;?#21306;域进行扩展得到过渡区域,此时便能够得到?#21046;?#21306;域中的各个参数,同样?#27169;?#23545;于过渡区域中的每一个顶点采用一个厚度参数; S5:打印完毕之后使用特殊胶水渗透模板全?#23458;?#36718;廓表面,使其获得必要刚性及表面硬度,其中的处理过程为首先对步骤S3中得到的成?#26041;?#34892;表面清扫,清扫完毕之后用特殊胶水进行湿润渗透; S6:将步骤S5中得到的成品对混凝土接触面进行机械打磨和涂层处理,最后将需要组合的清水混凝土模板按照图纸使用螺栓进行组合,并处理结合面,得到清水混凝土模板。 6.根据权利要求5所述的一种3D打印型砂材料制作一次成型模板的工艺方法,其特征在于:步骤S4中所用到的打印材料为造型用砂,且造型用砂的组成为硅砂。 7.根据权利要求5所述的一种3D打印型砂材料制作一次成型模板的工艺方法,其特征在于:步骤S5中所用的特殊胶水为乳胶。 8.根据权利要求5所述的一种3D打印型砂材料制作一次成型模板的工艺方法,其特征在于:步骤S6中所用到的机械打磨装置为砂轮打磨机。 9.根据权利要求5所述的一种3D打印型砂材料制作一次成型模板的工艺方法,其特征在于:步骤S6中所用的螺栓为六角沉?#20223;?#26643;。

说明书


一种3D打印型砂材料制作一次成型模板及其工艺方法
技术领域


本发明涉及3D打印技术领域,尤其涉及一种3D打印型砂材料制作一次成型模板及
其工艺方法。


背景技术


传统工艺生产异形建筑清水混凝土模板使用金属或非金属材料,操作步骤为:一.
图纸深化,分块板放样,二.下料,三.法兰及骨架制作,四.焊接(锚固)分块板,五.焊接(锚
固)肋板,六.表面处理,七.组对检验,八.修整合格。传统制造方?#25509;?#20110;异形模板混凝土接
触曲面为手工制作,对工人的技能要求非常高,制造周期长,尺寸精度低。另外由于异形模
板的特殊性和单一性,周转次数少,浪费严重。


发明内容


本发明为?#31169;?#20915;传统制作方法中异形建筑清水混凝土模板制作困难的问题,提出
了一种3D打印型砂材料制作一次成型模板和一种3D打印型砂材料制作一次成型模板的工
艺方法。本发明采用了如下技术方案:


一种3D打印型砂材料制作一次成型模板,包括第一砂模板,所述第一砂模板一端
设置有第二砂模板,所述第一砂模板与第二砂模板之间设置有连接螺栓,且连接螺栓贯穿
第一砂模板与第二砂模板,所述第一砂模板和第二砂模板的外表面均设置有混凝土接触
面,所述第一砂模板和第二砂模板内部均设置有砂模板肋。


优选?#27169;?#31532;一砂模板和第二砂模板上开设有用于组装的预留孔洞。


优选?#27169;?#31532;一砂模板和第二砂模板拼接后,上表面和下表面为平滑曲面,上表面的
边线和下表面的同侧边线相交,上表面的边线为C型结构,下表面的边线为C型结构。


优选?#27169;?#31532;一砂模板的砂模板肋的对角线大于第二砂模板的砂模板肋。


本发明?#22266;?#20379;了一种3D打印型砂材料制作一次成型的工艺方法,包括如下步骤:


S1:建立建筑BIM模型;


S2:建立模板三维模型;


S3:根据模型需要达到的应力强度要求和外力承受情况,使用仿真与?#27835;?#25216;术,设
计砂模板厚度参数,要求砂模板的厚度达到最佳厚度,最后生成优化后的三维产品;


S4:选取模板实体模型,利用3D打印机打印模板,在进行3D打印过程中,以模板实
体模型进行参考,确定每个顶点位置能够达到的最大厚度与最小厚度,同?#22791;?#25454;模型的几
何结构,得到多个?#21046;?#21306;域,对?#21046;?#21306;域进行扩展得到过渡区域,此时便能够得到?#21046;?#21306;域
中的各个参数,同样?#27169;?#23545;于过渡区域中的每一个顶点采用一个厚度参数;


S5:打印完毕之后使用特殊胶水渗透模板全?#23458;?#36718;廓表面,使其获得必要刚性及
表面硬度,其中的处理过程为首先对步骤S3中得到的成?#26041;?#34892;表面清扫,清扫完毕之后用
特殊胶水进行湿润渗透;


S6:将步骤S5中得到的成品对混凝土接触面进行机械打磨和涂层处理,最后将需
要组合的清水混凝土模板按照图纸使用螺栓进行组合,并处理结合面,得到清水混凝土模
板。


优选?#27169;?#27493;骤S3中所用到的打印材料为造型用砂,且造型用砂的组成为硅砂。


优选?#27169;?#27493;骤S5中所用的特殊胶水为乳胶。


优选?#27169;?#27493;骤S6中所用到的机械打磨装置为砂轮打磨机。


优选?#27169;?#27493;骤S6中所用的螺栓为六角沉?#20223;?#26643;。


本发明提出的一种3D打印型砂材料制作一次成型模板及其工艺方法,有益效果在
于:该工艺方法生产周期短,得到的砂模板表面硬度高,混凝土接触面光滑、耐磨,效?#26723;?#24322;
形混凝土模板分块数量,模板尺寸精度高,模板一次成型,无需再进行肋及支撑的制作,模
板使用预留孔组合操作简单且精度高,质量问题少,砂模板混凝土接触面硬度高,表面质量
好,清水混凝土浇筑质量好。


附图说明


图1为一种3D打印型砂材料制作一次成型模板的结构示意图。


图中:第一砂模板1、混凝土接触面2、连接螺栓3、砂模板肋4、第二砂模板5。


具体实施方式


下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。


参照图1,一种3D打印型砂材料制作一次成型模板,包括第一砂模板1,第一砂模板
1一端设置有第二砂模板5,第一砂模板1与第二砂模板5之间设置有连接螺栓3,且连接螺栓
3贯穿第一砂模板1与第二砂模板5,第一砂模板1和第二砂模板5外表面均设置有混凝土接
触面2,第一砂模板1和第二砂模板5内部均设置有砂模板肋4。第一砂模板1和第二砂模板5
为四边形结构。


第一砂模板1和第二砂模板5上开设有用于组装的预留孔洞。第一砂模板1和第二
砂模板5拼接后,上表面和下表面为平滑曲面,上表面的边线和下表面的同侧边线?#30001;?#21518;可
相交,上表面的边线为C型结构,下表面的边线为C型结构。第一砂模板1的砂模板肋4的对角
线大于第二砂模板5的砂模板肋4。第一砂模板1和第二砂模板5结合后,方便了环状异形的
混凝土建筑的浇筑,上表面和下表面为平滑曲面的设计使得混凝土的浇筑的质量得到了很
大的提高。第一砂模板1和第二砂模板5的每个砂模板肋4所在的面?#30001;?#21518;?#19978;?#20132;。本发明的
第一砂模板1和第二砂模板5组合后满足模板强度、刚度以及稳定性的同时,工业化的加工
制作方法也提高了施工效率以及施工精度。第一砂模板1和第二砂模板5通过3D打印技术打
印出后,采用螺钉贯穿第一砂模板1和第二砂模板5的螺孔,将其固定,运输时只需简单拆卸
螺钉即可快速的将第一砂模板1和第二砂模板5分离,方便异形模板的运输。


本发明?#22266;?#20379;了一种3D打印型砂材料制作一次成型的工艺方法,包括如下步骤:


S1:建立建筑BIM模型;


S2:建立模板三维模型;


S3:根据模型需要达到的应力强度要求和外力承受情况,使用仿真与?#27835;?#25216;术,对
砂模板厚度参数进行优化,要求砂模板的厚度达到最佳厚度,最后生成优化后的三维产品;


S4:选取模板实体模型,利用3D打印机打印模板,在进行3D打印过程中,以模板实
体模型进行参考,确定每个顶点位置能够达到的最大厚度与最小厚度,同?#22791;?#25454;模型的几
何结构,得到多个?#21046;?#21306;域,对?#21046;?#21306;域进行扩展得到过渡区域,此时便能够得到?#21046;?#21306;域
中的各个参数,同样?#27169;?#23545;于过渡区域中的每一个顶点采用一个厚度参数;


S5:打印完毕之后使用特殊胶水渗透模板全?#23458;?#36718;廓表面,使其获得必要刚性及
表面硬度,其中的处理过程为首先对步骤S3中得到的成?#26041;?#34892;表面清扫,清扫完毕之后用
特殊胶水进行湿润渗透;


S6:将步骤S5中得到的成品对混凝土接触面进行机械打磨和涂层处理,最后将需
要组合的清水混凝土模板按照图纸使用螺栓进行组合,并处理结合面,得到清水混凝土模
板。


步骤S3中所用到的打印材料为造型用砂,且造型用砂的组成为硅砂。


步骤S5中所用的特殊胶水为乳胶。


步骤S6中所用到的机械打磨装置为砂轮打磨机。


步骤S6中所用的螺栓为六角沉?#20223;?#26643;。


以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其
发明构?#25216;?#20197;等同替换或改变,?#21152;?#28085;盖在本发明的保护范围之内。


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