[发明专利]3D打印围墙切片层及其打印方法和3D打印围墙

说明书

本发明公开了一种3D打印围墙切片层及其打印方法和3D打印围墙，属于3D打印建筑技术领域，围墙切片层包括按一笔成型的轮廓线连续打印出的切片层本体，切片层本体包括内墙体段、外墙体段和加强筋段。打印方法包括闭口型和开口型两种打印方法，前者从起始点至终止点，依次打印内墙体段、加强筋段和外墙体段，后者则依次打印内墙体段、外墙体段和加强筋段；围墙包括由若干层切片层本体打印而成的围墙本体。本发明通过优化打印路径的方式，使每个切片层均能使用一条路径打印完成，保证了墙体的连续性和一体性，减少了材料溢出点，提高了成品质量和打印精度，且不间断的打印使设备内材料能够不断替换为新材料，避免因间断而材料凝固报废的问题。

技术领域

本发明涉及3D打印建筑技术领域，特别是涉及一种3D打印围墙切片层及其打印方法和3D打印围墙。

背景技术

现有3D打印技术制造建筑围墙时，通常为先打印围墙外框，打印完墙体外框后，再打印内部多个“W”型加强筋与外框进行连接的分段式打印方式，参考附图3和图4所示，类似专利有专利号为“202111434242.8”所公开的“基于数值模拟的3D打印新型保温框架一体墙的制备方法”以及专利号为“202021137046.5”所公开的“一种保温装饰一体化3D打印外墙”。而这种分段式打印方式，存在诸多问题：一、分段打印方式存在多处连接点，一体性不足，导致围墙整体强度不够；二、外框的起始点及终止点处有明显的连接堆积现象，打印成品质量差、打印精度不足；三、同时在打印内部加强筋时，因为出现间断时期，因此打印需要预挤料，这导致加强筋起始点和终止点与外框连接处出现明显材料溢出，影响打印成品质量和打印精度不足；四、多次分段打印往往使得打印时出现间断时期，使得打印机内混凝土材料不再流动，时间过长易出现材料凝结报废。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种3D打印围墙切片层及其打印方法和3D打印围墙，通过优化打印路径的方式，使每个切片层均能使用一条路径打印完成，保证了墙体的连续性和一体性，提高了墙体的连接强度，减少了起始点和终止点数量，从而降低了材料溢出和堆积点，提高成品质量和打印精度，且不间断的打印使设备内材料的不断替换为新材料，避免因间断而材料凝固报废的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明公开了一种3D打印围墙切片层，包括按一笔成型的轮廓线连续打印出的切片层本体，所述切片层本体包括内墙体段、外墙体段和加强筋段，所述加强筋段连接于所述内墙体段和所述外墙体段之间。

优选地，所述加强筋段的轮廓线为连续的折线形。

优选地，所述轮廓线的起始点和终止点均位于所述内墙体段和所述外墙体段之间。

优选地，所述切成层本体的打印材料为混凝土。

优选地，所述切片层本体为矩形切片层。

优选地，所述轮廓线的起始点和终止点均靠近所述矩形切片层其中一个内角处，从所述轮廓线的起始点至终止点依次打印所述内墙体段、所述加强筋段以及外墙体段。

优选地，所述矩形切片层的一边具有开口，所述轮廓线的起始点靠近所述开口一侧的内角处，所述轮廓线的终止点靠近所述开口另一侧的内角处，从所述轮廓线的起始点至终止点，依次打印所述内墙体段、外墙体段以及所述加强筋段。

还公开了一种3D打印围墙切片层的打印方法，从所述起始点开始，沿逆时针方向或顺时针方向的顺序打印所述内墙体段，然后沿与打印所述内墙体段的时针方向相反的顺序回打所述加强筋段，最后沿与打印所述内墙体段的时针方向相同的顺序打印所述外墙体段。

还公开了一种3D打印围墙切片层的打印方法，从所述起始点开始，沿所述内墙体段的轮廓线以逆时针方向或顺时针方向的顺序打印所述内墙体段，然后在所述开口另一侧转折至所述外墙体段的轮廓线，并以与所述内墙体段的时针方向相反的顺序打印所述外墙体段，最后沿与所述内墙体段的时针方向相同的顺序打印所述加强筋段。