[发明专利]夹心复合建筑3D打印材料、其制备方法及其制备装置

权利要求书

1.一种夹心复合建筑3D打印材料的制备装置，其特征在于，包括：

用于输送3D打印浆料的料斗；

用于输送柔性纤维束的空心螺旋杆，所述空心螺旋杆安装于所述料斗的内部，所述空心螺旋杆的外部配置螺旋构造，所述空心螺旋杆的内部形成供所述柔性纤维束轴向通过的空腔，且所述空腔的两端开口形成一纤维束入口和一纤维束出口，所述纤维束出口对准并窄于所述料斗的出料口；以及

用于带动所述空心螺旋杆周向旋转的旋转电机，所述旋转电机的输出轴联接于所述空心螺旋杆。

2.如权利要求1所述的夹心复合建筑3D打印材料的制备装置，其特征在于：所述料斗的所述出料口形成有用于融合所述3D打印浆料和所述柔性纤维束的融合区域，所述空心螺旋杆的所述纤维束出口位于所述融合区域的入口。

3.如权利要求1所述的夹心复合建筑3D打印材料的制备装置，其特征在于：所述制备装置还包括用于泵送所述3D打印浆料的泵送设备，所述泵送设备通过泵管连接于所述料斗的入料口。

4.如权利要求1所述的夹心复合建筑3D打印材料的制备装置，其特征在于：所述制备装置还包括用于提供所述柔性纤维束的输出设备，所述输出设备具有一转轴，所述柔性纤维束盘绕于所述转轴上。

5.如权利要求1所述的夹心复合建筑3D打印材料的制备装置，其特征在于：所述柔性纤维束选自以下材料中的一种或多种的组合：玻璃纤维、碳纤维、碳纳米管纤维。

6.如权利要求1所述的夹心复合建筑3D打印材料的制备装置，其特征在于：所述料斗的所述出料口处设有排水口。

7.如权利要求1所述的夹心复合建筑3D打印材料的制备装置，其特征在于：所述螺旋构造为螺旋片或螺旋齿状结构，且所述螺旋构造的螺旋方向朝向于所述料斗的所述出料口方向。

8.如权利要求1所述的夹心复合建筑3D打印材料的制备装置，其特征在于：所述旋转电机的输出轴上设有主动齿轮，所述空心螺旋杆的纤维束入口处设有从动齿轮，所述主动齿轮啮合于所述从动齿轮。

9.一种夹心复合建筑3D打印材料的制备方法，其特征在于，采用如权利要求1～8中任一项所述的夹心复合建筑3D打印材料的制备装置进行，所述制备方法包括步骤：

提供柔性纤维束，将所述柔性纤维束自所述空心螺旋杆的所述纤维束入口穿入所述空腔，并使所述柔性纤维束沿所述空腔向所述纤维束出口的方向移动；

提供内部容置有3D打印浆料的所述料斗；

打开所述料斗的所述出料口并启动所述旋转电机，所述旋转电机带动所述空心螺旋杆做周向旋转，在所述空心螺旋杆外部的所述螺旋构造的作用下，将所述料斗内部的所述3D打印浆料向所述出料口方向进行旋转输送；以及

当所述柔性纤维束移动至所述纤维束出口，所述出料口处的所述3D打印浆料包裹于所述柔性纤维束形成夹心复合建筑3D打印材料并输出。

10.一种夹心复合建筑3D打印材料，其特征在于：包括柔性纤维束及包裹于所述柔性纤维束的3D打印浆料。