CN113931518A - 一种3d打印施工围挡及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D打印施工围挡及其制造方法。施工围挡包括围挡本体(1)，围挡本体(1)的一个侧边设有至少两个插孔(2)、另一个侧边设有至少两个插头(3)，插头(3)与插孔(2)的位置和大小相适配，多个施工围挡通过插头(3)与插孔(2)依次相插接后串连成墙，围挡本体(1)的顶边固定连接灯具(5)，围挡本体(1)内设有管线孔(6)，灯具(5)的电源线穿设于管线孔(6)内，围挡本体(1)、插孔(2)、插头(3)及管线孔(6)通过3D打印机逐层打印一次成型。施工围挡的制造方法包括在3D打印机上绘制三维图形、配制3D打印材料、3D打印成型、养护的步骤。本发明可广泛应用于建筑施工用品领域。

Description

一种3D打印施工围挡及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种建筑施工用品，具体涉及一种3D打印施工围挡；另外，本发明还涉及一种3D打印施工围挡的制造方法。
背景技术
目前，建筑工地的施工围挡主要由金属、塑料或砌体等材料构成，这些材料制成的施工围挡存在制作工艺需要专业性要求高、定制成本高、加工周期长和维护费用高等缺点；此外利用这些材料生产施工围挡的过程均为减材制造，不可避免地产生原材料的浪费。
3D打印技术也称增材制造，由于其具有减材制造和等材制造所不具备的高效独特智能化设计和加工的特点，已被广泛应用于航空航天和机械制造等诸多领域。近些年，3D打印技术在建筑智能制造领域也逐渐发挥其高效智能建造的技术优势，不断有新的建筑产品通过3D打印技术生产出来。特别是对于一些个性化需要的小品建筑和制品，3D打印技术具有十分广阔的应用前景。但目前在耐用施工围挡方面，3D打印技术还未广泛应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低、免维护、生产效率高、节约原材料的3D打印施工围挡。
另外，本发明还提供一种3D打印施工围挡的制造方法。
本发明的3D打印施工围挡所采用的技术方案是：本发明的3D打印施工围挡包括围挡本体，所述围挡本体的一个侧边设有至少两个插孔、另一个侧边设有至少两个插头，所述插头与所述插孔的位置和大小相适配，多个所述施工围挡通过所述插头与所述插孔依次相插接后串连成墙，所述围挡本体的顶边固定连接灯具，所述围挡本体内设有管线孔，所述灯具的电源线穿设于所述管线孔内，所述围挡本体、所述插孔、所述插头及所述管线孔通过3D打印机逐层打印一次成型。
所述管线孔包括横向孔，所述横向孔从一个所述插头的端面横向穿通到与其位置相对的所述插孔内，以便于多个所述施工围挡连接后，各所述施工围挡内的所述横向孔相连通。
所述管线孔还包括竖向孔，所述竖向孔从所述围挡本体顶边连接所述灯具的位置竖向穿通到所述横向孔内连通。
所述围挡本体的底部设有挡腿，所述挡腿与所述围挡本体、所述插孔、所述插头及所述管线孔一起通过3D打印机逐层打印一次成型。
所述施工围挡采用的3D打印材料包括胶凝材料、细骨料、工程弃土。
所述胶凝材料为普通硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、镁水泥中的一种或几种。
所述细骨料的粒径≤0.6mm，所述细骨料的含水率为25～35％。
所述工程弃土的含水率为75～85％。
本发明的3D打印施工围挡的制造方法所采用的技术方案是：所述3D打印施工围挡包括围挡本体，所述围挡本体的一个侧边设有至少两个插孔、另一个侧边设有至少两个插头，所述插头与所述插孔的位置和大小相适配，多个所述施工围挡通过所述插头与所述插孔依次相插接后串连成墙，所述围挡本体的顶边固定连接灯具，所述围挡本体内设有管线孔，所述灯具的电源线穿设于所述管线孔内，所述围挡本体、所述插孔、所述插头及所述管线孔通过3D打印机逐层打印一次成型；本发明的3D打印施工围挡的制造方法包括以下步骤：
(1)在3D打印机上绘制所述施工围挡的三维图形；
(2)配制3D打印材料；
(3)根据三维图形，利用配制好的3D打印材料，通过3D打印机进行3D打印成型所述施工围挡；
(4)对3D打印成型的所述施工围挡进行养护。
所述围挡本体、所述插孔、所述插头的抗压强度均在20MPa以上。
所述围挡本体、所述插孔、所述插头的抗弯强度均在5MPa以上。
所述管线孔包括横向孔，所述横向孔从一个所述插头的端面横向穿通到与其位置相对的所述插孔内，以便于多个所述施工围挡连接后，各所述施工围挡内的所述横向孔相连通。
所述管线孔还包括竖向孔，所述竖向孔从所述围挡本体顶边连接所述灯具的位置竖向穿通到所述横向孔内连通。
所述围挡本体的底部设有挡腿，所述挡腿与所述围挡本体、所述插孔、所述插头及所述管线孔一起通过3D打印机逐层打印一次成型。
所述施工围挡采用的3D打印材料包括胶凝材料、细骨料、工程弃土。
所述胶凝材料为普通硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、镁水泥中的一种或几种。
所述细骨料的粒径≤0.6mm，所述细骨料的含水率为25～35％。
所述工程弃土的含水率为75～85％。
本发明的有益效果是：由于本发明的3D打印施工围挡包括围挡本体，所述围挡本体的一个侧边设有至少两个插孔、另一个侧边设有至少两个插头，所述插头与所述插孔的位置和大小相适配，多个所述施工围挡通过所述插头与所述插孔依次相插接后串连成墙，所述围挡本体的顶边固定连接灯具，所述围挡本体内设有管线孔，所述灯具的电源线穿设于所述管线孔内，所述围挡本体、所述插孔、所述插头及所述管线孔通过3D打印机逐层打印一次成型；本发明克服了现有技术的缺陷和不足，采用3D打印技术进行施工围挡的制造，一次性的将包含灯具管线在内的施工围挡快速打印成型，由于所用3D打印材料性价比高，不需要进行维护，而且打印成型后的施工围挡表面易于处理和再美化，有效降低了现有技术定制施工围挡的加工和维护成本，同时解决了现有技术在加工过程中原材料浪费的技术难题，具有十分明显的经济效益；故本发明的3D打印施工围挡成本低，免维护，生产效率高，节约原材料。
采用本发明的3D打印施工围挡的制造方法制造施工围挡，同样具备上述优点。
附图说明
图1是本发明实施例的3D打印施工围挡的纵剖面结构示意图；
图2为本发明实施例的3D打印施工围挡组装连接后的纵剖面结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实施例的3D打印施工围挡包括围挡本体1，所述围挡本体1的一个侧边设有两个插孔2、另一个侧边设有两个插头3，所述插头3与所述插孔2的位置和大小相适配，多个所述施工围挡通过所述插头3与所述插孔2依次相插接后串连成墙，所述围挡本体1的顶边固定连接灯具5，所述围挡本体1内设有管线孔6，所述灯具5的电源线穿设于所述管线孔6内，所述围挡本体1的底部设有挡腿4，便于施工插入地基，所述挡腿4与所述围挡本体1、所述插孔2、所述插头3及所述管线孔6一起通过3D打印机逐层打印一次成型；具体的，所述管线孔6包括横向孔7、竖向孔8，所述横向孔7从一个所述插头3的端面横向穿通到与其位置相对的所述插孔2内，以便于多个所述施工围挡连接后，各所述施工围挡内的所述横向孔7相连通，所述竖向孔8从所述围挡本体1顶边连接所述灯具5的位置竖向穿通到所述横向孔7内连通，以便于所述灯具5的电源线隐藏式串联布线。
所述施工围挡采用的3D打印材料包括胶凝材料、细骨料、工程弃土，所述胶凝材料为普通硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、镁水泥中的一种或几种，所述细骨料的粒径≤0.6mm，所述细骨料的含水率为25～35％，所述工程弃土的含水率为75～85％。
本实施例通过利用3D打印技术，充分发挥了所用普通硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、镁水泥抗压强度高、快凝早强的优点，具有成型快、制造成本低和在成型过程中无原材料浪费等优点，还使得施工围挡的造型更加美观。此外，还可以根据使用要求，设计和打印结构更复杂的施工围挡，并且在生产施工围挡过程中无噪音污染和高温等危险，还可以对打印后未终凝的施工围挡进行表面处理，十分有利于不同使用要求的施工围挡进行定制化加工。
本实施例的3D打印施工围挡的制造方法包括以下步骤：
(1)在3D打印机上绘制所述施工围挡的三维图形；
(2)配制3D打印材料，具体的，根据28d抗压强度大于20MPa和28d抗弯强度大于5MPa的要求，配制3D打印材料(按重量计)白色硅酸盐水泥5份、硫铝酸盐水泥10份、镁水泥100份、工程弃土120份、砂子60份；
(3)根据三维图形，利用配制好的3D打印材料，通过3D打印机进行3D打印成型所述施工围挡，其中，所述3D打印机的喷嘴直径根据所述施工围挡的尺寸进行选择，本实施例中，喷嘴直径为30mm，3D打印机设置初凝时间和终凝时间分别为140min和150min，流动度为90mm，在100min内完成全部打印；
(4)对3D打印成型的所述施工围挡进行室内空气自然养护。
采用本实施例的制造方法后，各部分结构强度达到如下技术指标：所述围挡本体1、所述插孔2、所述插头3的抗压强度均在20MPa以上，所述围挡本体1、所述插孔2、所述插头3的抗弯强度均在5MPa以上，通过试验取得的具体数据为：所述插头3、所述插孔2和所述挡腿4的3d和28d抗压强度分别为18.3MPa和35.2MPa，所述围挡本体1的3d和28d抗压强度分别为11.7MPa和28.4MPa；所述插头3、所述插孔2和所述挡腿4的3d和28d三点抗弯强度分别为5.6MPa和11.4MPa，所述围挡本体1的3d和28d三点抗弯强度分别为3.8MPa和8.2MPa。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并非是对本发明保护范围的限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
本发明克服了现有技术的缺陷和不足，采用3D打印技术进行施工围挡的制造，一次性的将包含灯具管线在内的施工围挡快速打印成型，由于所用3D打印材料性价比高，不需要进行维护，而且打印成型后的施工围挡表面易于处理和再美化，有效降低了现有技术定制施工围挡的加工和维护成本，同时解决了现有技术在加工过程中原材料浪费的技术难题，具有十分明显的经济效益；因此本发明的3D打印施工围挡成本低，免维护，生产效率高，节约原材料；采用本发明的3D打印施工围挡的制造方法制造施工围挡，同样具备上述优点。
本发明可广泛应用于建筑施工用品领域。

Claims (10)

1.一种3D打印施工围挡，其特征在于：包括围挡本体(1)，所述围挡本体(1)的一个侧边设有至少两个插孔(2)、另一个侧边设有至少两个插头(3)，所述插头(3)与所述插孔(2)的位置和大小相适配，多个所述施工围挡通过所述插头(3)与所述插孔(2)依次相插接后串连成墙，所述围挡本体(1)的顶边固定连接灯具(5)，所述围挡本体(1)内设有管线孔(6)，所述灯具(5)的电源线穿设于所述管线孔(6)内，所述围挡本体(1)、所述插孔(2)、所述插头(3)及所述管线孔(6)通过3D打印机逐层打印一次成型。
2.根据权利要求1所述的3D打印施工围挡，其特征在于：所述管线孔(6)包括横向孔(7)，所述横向孔(7)从一个所述插头(3)的端面横向穿通到与其位置相对的所述插孔(2)内，以便于多个所述施工围挡连接后，各所述施工围挡内的所述横向孔(7)相连通。
3.根据权利要求1所述的3D打印施工围挡，其特征在于：所述管线孔(6)还包括竖向孔(8)，所述竖向孔(8)从所述围挡本体(1)顶边连接所述灯具(5)的位置竖向穿通到所述横向孔(7)内连通。
4.根据权利要求1所述的3D打印施工围挡，其特征在于：所述围挡本体(1)的底部设有挡腿(4)，所述挡腿(4)与所述围挡本体(1)、所述插孔(2)、所述插头(3)及所述管线孔(6)一起通过3D打印机逐层打印一次成型。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的3D打印施工围挡，其特征在于：所述施工围挡采用的3D打印材料包括胶凝材料、细骨料、工程弃土。
6.根据权利要求5所述的3D打印施工围挡，其特征在于：所述胶凝材料为普通硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、镁水泥中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的3D打印施工围挡，其特征在于：所述细骨料的粒径≤0.6mm，所述细骨料的含水率为25～35％；所述工程弃土的含水率为75～85％。
8.一种权利要求1～7任意一项所述的3D打印施工围挡的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)在3D打印机上绘制所述施工围挡的三维图形；
(2)配制3D打印材料；
(3)根据三维图形，利用配制好的3D打印材料，通过3D打印机进行3D打印成型所述施工围挡；
(4)对3D打印成型的所述施工围挡进行养护。
9.根据权利要求8所述的3D打印施工围挡的制造方法，其特征在于：所述围挡本体(1)、所述插孔(2)、所述插头(3)的抗压强度均在20MPa以上。
10.根据权利要求8所述的3D打印施工围挡的制造方法，其特征在于：所述围挡本体(1)、所述插孔(2)、所述插头(3)的抗弯强度均在5MPa以上。
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