[发明专利]一种基于3D打印技术的含内置裂隙的类岩石试样制备方法

摘要

一种基于3D打印技术的含内置裂隙的类岩石试样制备方法，属于土木工程、水利水电工程技术领域。类岩石试样制备方法采用3D打印设备来制作含内置裂隙的类岩样，可以制作含内置的单裂隙，多裂隙，多角度类岩样；采用的材料是一种透明性良好的脆性不饱和树脂，此树脂性质与真实岩石较为接近，能真实反映裂隙岩体的基本特征，制作的含内置裂隙的类岩样能够更好地研究裂隙的萌生和扩展过程；制备方法可以制作内置闭合裂隙类岩石试样，制作的岩样裂隙不仅与天然裂隙的符合度更高，而且还能直观清楚地观察到裂隙所处位置，角度等情况，填补了传统岩石制备方法不能制作内置闭合裂隙岩样的空白；可以制作出具有各向同性的类岩石试样。

主权项

1.一种基于3D打印技术的含内置裂隙的类岩石试样制备方法，其特征包括如下步骤：（1）所述类岩石试样选用的材料是具有良好透明性的不饱和树脂，采用3D打印的加工方法，在试验过程中清楚地观察并拍摄到预制裂缝的扩展、贯通全过程；（2）依据所确定的内置裂隙倾角、宽度、长度、深度、数量和间距，以及试样形状，运用计算机建立含裂隙的三维数字空间模型；确定所建立的内置裂隙在类岩石试样中的几何尺寸和位置；（4）将三维数字空间模型输入到具有一次成型的3D打印设备中，并准备好3D打印所用的光敏树脂材料；运用3D打印设备制作含有内置裂缝的类岩石试样；3D打印机扫描的空间点阵由三维数字空间模型确定，打印设备扫描到的空间点阵范围内的光敏树脂材料由液体变为固体，而未扫描到的地方仍为液体；（5）对制作的试样进行残留液体抽取工作；在不影响实验结果的位置，钻取能够通达残留液体且直径小于1毫米的小孔，将未成型的光敏树脂液体抽出，从而形成内置裂隙。