IPC分类号：
A47C5/00 | A47C3/00 | C04B28/30 | B33Y70/00 | B33Y80/00
国民经济行业分类号：
C2190 | C2110 | C2120 | C2130 | C2042 | C2140
当前申请(专利权)人：
深圳市汇清科技股份有限公司
原始申请(专利权)人：
深圳市汇清科技股份有限公司
当前申请(专利权)人地址：
518000 广东省深圳市龙华区观澜街道库坑社区大富工业区8号汇清科技园厂房3201 (广东,深圳,龙华区)
工商统一社会信用代码：
91440300795412745B
工商注册地址：
深圳市龙华区观澜街道库坑社区大富工业区8号汇清科技园厂房3201
发明人：
寇世聪 | 邓国颂 | 崔棚 | 范涛 | 罗富明
摘要：
本实用新型公开了一种3D打印公共座椅。本实用新型包括椅腿(1)、椅座(2)、靠背(3)，所述椅腿(1)位于所述椅座(2)下方，所述靠背(3)的底部分别与所述椅座(2)、所述椅腿(1)相连接，所述椅腿(1)、所述椅座(2)及所述靠背(3)通过3D打印机逐层打印一体成型。本实用新型可广泛应用于公共设施领域。
技术问题语段：
目前公园、体育场馆和博物馆等公众场所使用的座椅主要采用大理石、木材或金属等材料制成，存在制作工艺要求高、定制成本高、加工周期长和维护费用高等缺点，同时原材料的浪费也是一个问题。此外，虽然3D打印技术在建筑领域有广泛应用，但在公共设施用品方面还没有广泛应用。
技术功效语段：
本实用新型的技术效果是采用3D打印技术制造公共座椅，克服了现有技术的缺陷和不足，降低了加工和维护成本，同时解决了原材料浪费的技术问题。本实用新型的3D打印公共座椅成本低，免维护，加工周期短，生产效率高，节约原材料。
权利要求：
1.一种3D打印公共座椅，其特征在于：包括椅腿(1)、椅座(2)、靠背(3)，所述椅腿(1)位于所述椅座(2)下方，所述靠背(3)的底部分别与所述椅座(2)、所述椅腿(1)相连接，所述椅腿(1)、所述椅座(2)及所述靠背(3)通过3D打印机逐层打印一体成型；所述椅腿(1)的底面为半圆形面(4)，所述椅座(2)的前端与所述半圆形面(4)的顶点连线形成斜撑面(6)，所述靠背(3)的底边与所述半圆形面(4)的后端之间形成弧面(5)，所述半圆形面(4)、所述弧面(5)、所述斜撑面(6)三者围合区域与所述椅座(2)之间的空间内为3D打印材料形成实心体。
2.根据权利要求1所述的3D打印公共座椅，其特征在于：所述靠背(3)包括靠背正面(7)、靠背背面、靠枕(8)和靠背横档，所述靠枕(8)位于顶部，所述靠背横档位于中部，并在前后分别连接所述靠背正面(7)、所述靠背背面，与所述椅腿(1)及所述椅座(2)形成实心体。
3.根据权利要求2所述的3D打印公共座椅，其特征在于：所述靠背横档包括上横档(11)、中横档(12)、下横档(13)，所述靠背背面包括上背面(9)、下背面(10)，所述上背面(9)的顶部通过所述靠枕(8)与所述靠背正面(7)相连接，所述上背面(9)的底部通过所述中横档(12)与所述下背面(10)相连接，所述上横档(11)位于所述上背面(9)与所述靠背正面(7)之间，所述下横档(13)位于所述下背面(10)与所述靠背正面(7)之间。
4.根据权利要求3所述的3D打印公共座椅，其特征在于：所述椅座(2)呈矩形；所述靠背正面(7)、所述上背面(9)、所述下背面(10)均呈弧形。
5.根据权利要求1所述的3D打印公共座椅，其特征在于：所述椅腿(1)、所述椅座(2)、所述靠背(3)的抗压强度均在10MPa以上。
6.根据权利要求1所述的3D打印公共座椅，其特征在于：所述椅腿(1)、所述椅座(2)、所述靠背(3)的抗弯强度均在5MPa以上。
技术领域：
[0001]本实用新型涉及一种公共设施用品，具体涉及一种3D打印公共座椅。
背景技术：
[0002]目前，在公园、体育馆和博物馆等一些公众场所使用的座椅主要为大理石、木材或金属等材料制成，这些材料制成的座椅存在制作工艺需要专业性要求高、定制成本高、加工周期长和维护费用高等缺点；此外，利用这些材料生产座椅的过程均为减材制造，不可避免地产生原材料的浪费。
[0003]3D打印技术也称增材制造，由于其具有减材制造和等材制造所不具备的高效独特智能化设计和加工的特点，已被广泛应用于航空航天和机械制造等诸多领域。近些年，3D打印技术在建筑智能制造领域也逐渐发挥其高效智能建造的技术优势，不断有新的建筑产品通过3D打印技术生产出来。特别是对于一些个性化需要的小品建筑和制品，3D打印技术具有十分广阔的应用前景。但目前在公共设施用品方面，3D打印技术还未广泛应用。
发明内容：
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低、免维护、加工周期短、生产效率高、节约原材料的3D打印公共座椅。
[0005]本实用新型的3D打印公共座椅所采用的技术方案是：本实用新型的3D打印公共座椅包括椅腿、椅座、靠背，所述椅腿位于所述椅座下方，所述靠背的底部分别与所述椅座、所述椅腿相连接，所述椅腿、所述椅座及所述靠背通过3D打印机逐层打印一体成型。
[0006]所述椅腿的底面为半圆形面，所述椅座的前端与所述半圆形面的顶点连线形成斜撑面，所述靠背的底边与所述半圆形面的后端之间形成弧面，所述半圆形面、所述弧面、所述斜撑面三者围合区域与所述椅座之间的空间内为3D打印材料形成实心体。
[0007]所述靠背包括靠背正面、靠背背面、靠枕和靠背横档，所述靠枕位于顶部，所述靠背横档位于中部，并在前后分别连接所述靠背正面、所述靠背背面，与所述椅腿及所述椅座形成实心体。
[0008]所述靠背横档包括上横档、中横档、下横档，所述靠背背面包括上背面、下背面，所述上背面的顶部通过所述靠枕与所述靠背正面相连接，所述上背面的底部通过所述中横档与所述下背面相连接，所述上横档位于所述上背面与所述靠背正面之间，所述下横档位于所述下背面与所述靠背正面之间。
[0009]所述椅座呈矩形。
[0010]所述靠背正面、所述上背面、所述下背面均呈弧形。
[0011]所述公共座椅采用的3D打印材料包括胶凝材料、细骨料、工程弃土；所述胶凝材料为普通硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、镁水泥中的一种或几种；所述细骨料的粒径≤0.6mm，所述细骨料的含水率为25～35％；所述工程弃土的含水率为75～85％。
[0012]所述椅腿、所述椅座、所述靠背的抗压强度均在10MPa以上。
[0013]所述椅腿、所述椅座、所述靠背的抗弯强度均在5MPa以上。
[0014]本实用新型的有益效果是：由于本实用新型的3D打印公共座椅包括椅腿、椅座、靠背，所述椅腿位于所述椅座下方，所述靠背的底部分别与所述椅座、所述椅腿相连接，所述椅腿、所述椅座及所述靠背通过3D打印机逐层打印一体成型；本实用新型克服了现有技术的缺陷和不足，采用3D打印技术进行公共座椅的制造，由于所用3D打印材料性价比高，不需要进行维护，而且打印后的座椅便于进行表面再处理和再美化，有效降低了现有技术定制座椅的加工和维护成本，同时解决了现有技术在加工过程中原材料浪费的技术难题，具有十分明显的经济效益；故本实用新型的3D打印公共座椅成本低，免维护，加工周期短，生产效率高，节约原材料。
具体实施方式：
[0017]如图1所示，本实施例的3D打印公共座椅包括椅腿1、椅座2、靠背3，所述椅腿1位于所述椅座2下方，所述靠背3的底部分别与所述椅座2、所述椅腿1相连接，所述椅腿1、所述椅座2及所述靠背3通过3D打印机逐层打印一体成型；具体的，所述椅腿1的底面为半圆形面4，所述椅座2的前端与所述半圆形面4的顶点连线形成斜撑面6，所述靠背3的底边与所述半圆形面4的后端之间形成弧面5，所述半圆形面4、所述弧面5、所述斜撑面6三者围合区域与所述椅座2之间的空间内为3D打印材料形成实心体，本实施例通过所述半圆形面4、所述弧面5、所述斜撑面6，将椅腿设计成拱形，有效发挥了拱形结构承受抗压强度高的优势，还使得椅子的造型更加美观；所述靠背3包括靠背正面7、靠背背面、靠枕8和靠背横档，所述靠枕8位于顶部，所述靠背横档位于中部，并在前后分别连接所述靠背正面7、所述靠背背面，与所述椅腿1及所述椅座2形成实心体，所述靠背横档包括上横档11、中横档12、下横档13，所述靠背背面包括上背面9、下背面10，所述上背面9的顶部通过所述靠枕8与所述靠背正面7相连接，所述上背面9的底部通过所述中横档12与所述下背面10相连接，所述上横档11位于所述上背面9与所述靠背正面7之间，所述下横档13位于所述下背面10与所述靠背正面7之间，所述椅座2呈矩形，所述靠背正面7、所述上背面9、所述下背面10均呈弧形。
[0018]所述公共座椅采用的3D打印材料包括胶凝材料、细骨料、工程弃土，所述胶凝材料为普通硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、镁水泥中的一种或几种，所述细骨料的粒径≤0.6mm，所述细骨料的含水率为25～35％，所述工程弃土的含水率为75～85％。
[0019]本实施例通过利用3D打印技术，充分发挥了所用普通硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、镁水泥抗压强度高、快凝早强的优点，具有成型快、制造成本低和在成型过程中无原材料浪费等优点。此外，还可以根据使用要求，设计和打印结构更复杂的公共座椅，并且在生产公共座椅过程中无噪音污染和高温等危险，还可以对打印后未终凝的座椅进行表面处理，十分有利于不同使用要求的座椅进行定制化加工。
[0020]本实施例的3D打印公共座椅的制造方法包括以下步骤：
[0021](1)在3D打印机上绘制所述公共座椅的三维图形；
[0022](2)配制3D打印材料，具体的，根据28d抗压强度大于20MPa和28d抗弯强度大于5MPa的要求，配制3D打印材料(按重量计)白色硅酸盐水泥5份、硫铝酸盐水泥10份、镁水泥100份、工程弃土120份、砂子60份；
[0023](3)根据三维图形，利用配制好的3D打印材料，通过3D打印机进行3D打印成型所述公共座椅，其中，所述3D打印机的喷嘴直径根据所述公共座椅的尺寸进行选择，本实施例中，喷嘴直径为30mm，3D打印机设置初凝时间和终凝时间分别为140min和150min，流动度为90mm，在100min内完成全部打印；
[0024](4)对3D打印成型的所述公共座椅进行室内空气自然养护。
[0025]采用本实施例的制造方法后，各部分结构强度达到如下技术指标：所述椅腿1、所述椅座2、所述靠背3的抗压强度均在10MPa以上，所述椅腿1、所述椅座2、所述靠背3的抗弯强度均在5MPa以上，通过试验取得的具体数据为：所述椅腿1的3d和28d抗压强度分别为18.3MPa和35.2MPa，所述椅座2的3d和28d抗压强度分别为11.7MPa和28.4MPa；所述椅腿1、所述靠背3的3d和28d三点抗弯强度分别为5.6MPa和11.4MPa，所述椅座2的3d和28d三点抗弯强度分别为3.8MPa和8.2MPa。
[0026]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并非是对本实用新型保护范围的限制。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
[0027]本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
[0028]本实用新型克服了现有技术的缺陷和不足，采用3D打印技术进行公共座椅的制造，由于所用3D打印材料性价比高，不需要进行维护，而且打印后的座椅便于进行表面再处理和再美化，有效降低了现有技术定制座椅的加工和维护成本，同时解决了现有技术在加工过程中原材料浪费的技术难题，具有十分明显的经济效益；因此本实用新型的3D打印公共座椅成本低，免维护，加工周期短，生产效率高，节约原材料。
[0029]本实用新型可广泛应用于公共设施领域