本发明涉及及混凝土3d打印技术领域，尤其是涉及一种添加界面剂混凝土3d打印头。
背景技术：
3d打印技术为综合了数学、信息、机械、材料及化学等多方面技术的一种新型快速成型、增材制造技术，其实际应用可大幅度节约人力成本、能源与资源并提高加工产品的精度和效率，从而显著改变制造业的生产方式，是第三次工业革命中重要的技术性标志之一。
混凝土3d打印建筑结构技术凭借着其无模板、快速、数字化制造的特点，有望引领下一代建筑建造技术的革命，因而得到了显著的发展和关注。混凝土构件的3d打印工艺主要是分层叠加法，即采用逐条挤出混凝土自下而上分层叠加，也就是说，混凝土3d打印通过层层堆积的方式实现建筑构件的由“蓝图”到实体的成型。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
由于该工艺的特殊性及当前技术发展的限制性，尚不能实现增强钢筋与混凝土的同步打印增强，因而导致打印堆积过程中层层间的结合力较弱，且层层界面间没有纤维增强增韧，成为结构破坏的薄弱环节，从而限制了该技术更广泛的应用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种添加界面剂混凝土3d打印头，以解决现有技术中存在的混凝土3d打印头不具备改善3d打印混凝土的层间凝结性能的能力的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的添加界面剂混凝土3d打印头，包括驱动机构、螺杆挤出机构、打印嘴以及界面剂输送机构，所述驱动机构与所述界面剂输送机构相连接，所述界面剂输送机构与所述打印嘴相连接，所述打印嘴上设置有所述界面剂输送机构，其中：
所述打印嘴包括打印嘴本体和设置在所述打印嘴本体内部的阻隔部，所述阻隔部的轮廓与所述打印嘴的轮廓相匹配，所述界面剂输送机构能向所述阻隔部与所述打印嘴本体之间输送界面剂且所述界面剂能在所述打印嘴本体内部且靠近所述打印嘴本体出口处与流经所述打印嘴本体内的混凝土接触。
优选地，所述螺杆挤出机构包括料筒和旋转叶片结构，其中：所述旋转叶片结构包括立设于所述料筒内腔并与所述驱动机构输出端连接的螺杆和连接于所述螺杆周缘并用于将物料挤压传送至所述螺杆下端的螺旋叶片。
优选地，所述打印嘴本体包括锥形嘴体、竖直段嘴体和倾斜段嘴体，所述竖直段嘴体通过法兰盘与所述料筒可拆卸连接，所述竖直段嘴体设置于所述锥形嘴体与所述倾斜段嘴体之间，所述界面剂输送机构设置于所述竖直段嘴体上。
优选地，所述阻隔部包括连接段和阻隔本体，所述连接段与所述阻隔本体相连接，所述阻隔部通过所述连接段与所述打印嘴的内壁连接，所述阻隔本体沿所述竖直段嘴体和所述倾斜段嘴体内的混凝土的运动方向设置，所述阻隔本体与所述打印嘴本体的内部之间设置有允许界面剂流过的间隙。
优选地，所述阻隔本体包括竖直阻隔段和倾斜阻隔段，所述竖直阻隔段与所述倾斜阻隔段两者为固定连接或两者为一体式连接，所述竖直阻隔段与所述连接段相连接且所述连接段与所述阻隔段之间设置有夹角，所述夹角为钝角。
优选地，所述倾斜阻隔段的长度小于所述倾斜段嘴体的长度。
优选地，所述倾斜段嘴体上远离所述竖直段嘴体的一端形成所述打印嘴本体出口，所述打印嘴本体出口的截面形状为方形。
优选地，所述料筒上方侧边设有能够向其内加料的入泵口，所述入泵口朝内的一端与料筒相切连接、朝外的一端向外延伸，且内部与料筒连通。
优选地，驱动机构包括电机和涡轮减速机，所述电机与所述涡轮减速机相连接，所述螺杆的动力输入端与所述涡轮减速机的通过轴承连接。
优选地，所述界面剂输送机构包括界面剂输送管和界面剂储存罐，所述界面剂输送管与所述界面剂储存罐相连接且所述界面剂输送管设置有界面剂输送泵。
本发明提供的添加界面剂混凝土3d打印头，包括驱动机构、螺杆挤出机构、打印嘴以及界面剂输送机构，驱动机构与界面剂输送机构相连接，界面剂输送机构与打印嘴相连接，打印嘴上设置有界面剂输送机构，其中打印嘴包括打印嘴本体和设置在打印嘴本体内部的阻隔部，阻隔部的轮廓与打印嘴的轮廓相匹配，界面剂输送机构能向阻隔部与打印嘴本体之间输送界面剂且界面剂能在打印嘴本体内部且靠近打印嘴本体出口处与流经打印嘴本体内的混凝土接触，从而改善层间结合弱的问题，提高了混凝土的层间强度，实现界面剂对3d打印混凝土的增强效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的混凝土3d打印头的整体结构示意图；
图2是本发明实施例提供的混凝土3d打印头的内部结构示意图；
图3是图2中a部分的放大图。
附图标记：1、电机；2、涡轮减速机；3、螺杆挤出机构；31、料筒；32、螺杆；33、螺旋叶片；4、打印嘴；41、打印嘴本体；411、锥形嘴体；412、竖直段嘴体；413、倾斜段嘴体；42、阻隔部；421、连接段；422、竖直阻隔部；423、倾斜阻隔部；5、界面剂输送机构；51、界面剂输送管；6、法兰盘；7、打印嘴本体出口；8、入泵口；9、轴承。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
参见图1～图3，本发明提供了一种添加界面剂混凝土3d打印头，包括驱动机构、螺杆挤出机构3、打印嘴4以及界面剂输送机构5，驱动机构与输送机构相连接，输送机构与打印嘴4相连接，打印嘴4上设置有界面剂输送机构5，打印嘴4包括打印嘴本体41和设置在打印嘴本体41内部的阻隔部42，阻隔部42的轮廓与打印嘴4的轮廓相匹配，界面剂输送机构5能向阻隔部42与打印嘴本体41之间输送界面剂且界面剂能在打印嘴本体41内部且靠近打印嘴本体出口7处与打印嘴本体41内的混凝土接触。
作为本发明实施例可选地实施方式，螺杆挤出机构3包括料筒31和旋转叶片结构，而本实施例中的旋转叶片结构包括立设于料筒31内腔并与驱动机构输出端连接的螺杆32和连接于螺杆32周缘并用于将物料挤压传送至螺杆32下端的螺旋叶片33。需要说明的是，螺旋叶片33边缘与料筒31内壁间隔一定的(可以无限小)的缝隙，大小与料筒31内腔形配合即可。
作为本发明实施例可选地实施方式，打印嘴本体41包括锥形嘴体411、竖直段嘴体412和倾斜段嘴体413，竖直段嘴体412通过法兰盘6与料筒31可拆卸连接，竖直段嘴体412设置于锥形嘴体411与倾斜段嘴体413之间，界面剂输送机构5设置于竖直段嘴体412上。
本实施例中的阻隔部42包括连接段421和阻隔本体，连接段421与阻隔本体相连接，阻隔部42通过连接段421与打印嘴4的内壁连接，阻隔本体沿竖直段嘴体412和倾斜段嘴体413内的混凝土的运动方向设置，阻隔本体与打印嘴本体41的内部之间设置有允许界面剂流过的间隙。
作为本发明实施例可选地实施方式，阻隔本体包括竖直阻隔部422和倾斜阻隔部423，竖直阻隔部422与倾斜阻隔部423两者为固定连接或两者为一体式连接，竖直阻隔部422与连接段421相连接且连接段421与阻隔段之间设置有夹角，夹角为钝角。
为了防止界面剂混合入混凝土内部，作为本发明实施例可选地实施方式，倾斜阻隔部423的长度小于倾斜段嘴体413的长度。
作为本发明实施例可选地实施方式，倾斜段嘴体413上远离竖直段嘴体412的一端形成打印嘴本体出口7，打印嘴本体出口7的截面形状为方形。
作为本发明实施例可选地实施方式，料筒31上方侧边设有能够向其内加料的入泵口8，入泵口8朝内的一端与料筒31相切连接、朝外的一端向外延伸，且内部与料筒31连通。
此外，本实施例中的驱动机构包括电机1和涡轮减速机2，电机1与涡轮减速机2相连接，螺杆32的动力输入端与涡轮减速机2的通过轴承9连接。
界面剂输送机构5包括界面剂输送管51和界面剂储存罐，界面剂输送管51与界面剂储存罐相连接且界面剂输送管51设置有界面剂输送泵。
本发明的工作原理为：将混凝土物料通过料筒31上的泵入口填入或泵入料筒31内部，启动驱动机构后，电机1通过涡轮减速机2带动螺杆32旋转，螺杆32与旋转叶片相连，在旋转过程中将混凝土输送挤压到打印嘴4下端，混凝土从打印嘴本体出口7挤出，在挤出过程中，通过界面剂输送管51输送界面剂，使得界面剂流过阻隔部42，在打印嘴本体出口7处与混凝土接触，形成界面剂图层，覆盖在每层混凝土下部，改善层间凝结性能。
以上，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
1.一种添加界面剂混凝土3d打印头，其特征在于，包括驱动机构、螺杆挤出机构、打印嘴以及界面剂输送机构，所述驱动机构与所述界面剂输送机构连接，所述界面剂输送机构与所述打印嘴连接，所述打印嘴上设置有所述界面剂输送机构，其中：
所述打印嘴包括打印嘴本体和设置在所述打印嘴本体内部的阻隔部，所述阻隔部的轮廓与所述打印嘴的轮廓相匹配，所述界面剂输送机构能向所述阻隔部与所述打印嘴本体之间输送界面剂且所述界面剂能在所述打印嘴本体内部且靠近所述打印嘴本体出口处与流经所述打印嘴本体内的混凝土接触。
2.根据权利要求1所述的添加界面剂混凝土3d打印头，其特征在于，所述螺杆挤出机构包括料筒和旋转叶片结构，其中：
所述旋转叶片结构包括立设于所述料筒内腔并与所述驱动机构输出端连接的螺杆和连接于所述螺杆周缘并用于将物料挤压传送至所述螺杆下端的螺旋叶片。
3.根据权利要求2所述的添加界面剂混凝土3d打印头，其特征在于，所述打印嘴本体包括锥形嘴体、竖直段嘴体和倾斜段嘴体，所述竖直段嘴体通过法兰盘与所述料筒可拆卸连接，所述竖直段嘴体设置于所述锥形嘴体与所述倾斜段嘴体之间，所述界面剂输送机构设置于所述竖直段嘴体上。
4.根据权利要求3所述的添加界面剂混凝土3d打印头，其特征在于，所述阻隔部包括连接段和阻隔本体，所述连接段与所述阻隔本体相连接，所述阻隔部通过所述连接段与所述打印嘴的内壁连接，所述阻隔本体沿所述竖直段嘴体和所述倾斜段嘴体内的混凝土的运动方向设置，所述阻隔本体与所述打印嘴本体的内部之间设置有允许界面剂流过的间隙。
5.根据权利要求4所述的添加界面剂混凝土3d打印头，其特征在于，所述阻隔本体包括竖直阻隔段和倾斜阻隔段，所述竖直阻隔段与所述倾斜阻隔段两者为固定连接或两者为一体式连接，所述竖直阻隔段与所述连接段相连接且所述连接段与所述阻隔段之间设置有夹角，所述夹角为钝角。
6.根据权利要求5所述的添加界面剂混凝土3d打印头，其特征在于，所述倾斜阻隔段的长度小于所述倾斜段嘴体的长度。
7.根据权利要求5所述的添加界面剂混凝土3d打印头，其特征在于，所述倾斜段嘴体上远离所述竖直段嘴体的一端形成所述打印嘴本体出口，所述打印嘴本体出口的截面形状为方形。
8.根据权利要求2所述的添加界面剂混凝土3d打印头，其特征在于，所述料筒上方侧边设有能够向其内加料的入泵口，所述入泵口朝内的一端与料筒相切连接、朝外的一端向外延伸，且内部与料筒连通。
9.根据权利要求2所述的添加界面剂混凝土3d打印头，其特征在于，驱动机构包括电机和涡轮减速机，所述电机与所述涡轮减速机相连接，所述螺杆的动力输入端与所述涡轮减速机的通过轴承连接。
10.根据权利要求2所述的添加界面剂混凝土3d打印头，其特征在于，所述界面剂输送机构包括界面剂输送管和界面剂储存罐，所述界面剂输送管与所述界面剂储存罐相连接且所述界面剂输送管设置有界面剂输送泵。
技术总结