1.一種噴射増材成型巖土模型材料,其特征在于,由以下質(zhì)量份的原料組成:巖土材料60-85份,添加劑15-40份,所述巖土材料為微納級(jí)粉末,所述添加劑能粘結(jié)巖土材料,同時(shí)使巖土材料能流動(dòng)打印。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射増材成型巖土模型材料,其特征在于,所述巖土材料由以下質(zhì)量份的原料組成:重金石35-95份,高嶺土5-65份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射増材成型巖土模型材料,其特征在于,所述巖土材料由以下質(zhì)量份的原料組成:重金石15-85份,河沙15-85份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射増材成型巖土模型材料,其特征在于,所述巖土材料由以下質(zhì)量份的原料組成:重金石5-65份,標(biāo)準(zhǔn)砂40-85份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射増材成型巖土模型材料,其特征在于,所述巖土材料由以下質(zhì)量份的原料組成:重金石10-60份,高嶺土30-70份,標(biāo)準(zhǔn)砂10-40份。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一項(xiàng)所述的噴射増材成型巖土模型材料,其特征在于,所述巖土材料還包括以下質(zhì)量份的原料:粉煤灰2-40份,雙飛粉0-20份和滑石粉5-40份中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射増材成型巖土模型材料,其特征在于,所述添加劑由以下質(zhì)量份的原料組合中的一種組成:
石蠟90-100份,硬脂酸0-10份;
或石蠟77-91份,棕櫚蠟5-15份,硬脂酸4-8份;
或液蠟38-88份,石蠟6-36份,棕櫚蠟4-18份,硬脂酸2-8份;
或液蠟45-95份,石蠟5-45份,硬脂酸0-10份;
或石蠟55-95份,棕櫚蠟5-45份;
或石蠟45-85份,微晶蠟15-55份;
或棕櫚蠟20-60份,微晶蠟40-80份;
或棕櫚蠟60-90份,植物油10-30份,硬脂酸0-10份;
或棕櫚蠟52-88份,礦物油6-24份,植物油6-24份。
8.一種如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的噴射増材成型巖土模型材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)按照上述質(zhì)量份取添加劑的各原料,并將各原料混合得到所需添加劑漿料;
(2)按照上述質(zhì)量份分別取巖土材料的各原料和添加劑漿料,將巖土材料的各原料和添加劑漿料裝填到3D打印機(jī)的進(jìn)料系統(tǒng)中,所述進(jìn)料系統(tǒng)包括數(shù)個(gè)噴射管道和一個(gè)注射管道,將巖土材料的各原料分別裝填在不同噴射管道中,將添加劑漿料裝填在注射管道中,添加劑在注射管道內(nèi)通過(guò)加熱裝置加熱至70-90℃;
(3)對(duì)需要的巖土模型材料進(jìn)行分析,并建立數(shù)字化3D模型,對(duì)數(shù)字化3D模型進(jìn)行分層切片,每層切片的數(shù)據(jù)均包含巖土材料的各原料和添加劑的含量數(shù)據(jù),將巖土材料的各原料和添加劑的含量數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)化為噴射速率和注射速率,并將噴射速率和注射速率傳達(dá)至3D打印機(jī)的進(jìn)料系統(tǒng);
(4)根據(jù)步驟(3)確定的噴射速率同時(shí)通過(guò)氣壓將巖土材料的各原料噴入攪拌系統(tǒng),并根據(jù)確定的注射速率同時(shí)將添加劑漿料擠入攪拌系統(tǒng)中,攪拌系統(tǒng)內(nèi)的溫度為70-90℃,巖土材料的各原料和添加劑漿料在攪拌系統(tǒng)中實(shí)時(shí)混料,并在攪拌系統(tǒng)的底部混合均勻,擠出,即得到噴射増材成型巖土模型材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴射増材成型巖土模型材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(3)中,將數(shù)字化3D模型以平行于3D打印機(jī)的打印底板N個(gè)平面進(jìn)行切片,將數(shù)字化3D模型分割成N+1層切片,每層切片的厚度為0.01mm-10mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴射増材成型巖土模型材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(4)中,攪拌系統(tǒng)為螺桿攪拌系統(tǒng),所述螺桿攪拌系統(tǒng)通過(guò)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)混合巖土材料的各原料和添加劑漿料,所述螺桿的轉(zhuǎn)速為30-60rpm。