3D打印技术被誉为“第三次工业革命”的标志,可实现“个性化生产”和任意复杂形状与腔体的制造,已在诸多领域得到广泛应用。其中的硅酸盐水泥基3D打印发展潜力巨大,有必要对其装置和成型材料进行系统的研究。本文首先对适用于硅酸盐水泥基的3D打印工艺类型进行了分析梳理,在此基础上选择了成本较低、更易于大范围推广的挤出固化成型工艺,通过深入分析将硅酸盐水泥基3D打印大规模应用所面临的瓶颈归结为工艺、设备装置和成型材料三方面。其次,本文结合硅酸盐水泥基成型材料的特点,使用UG NX 8.5三维造型软件,设计并实际制造出了实验原型机,该装置由数据处理系统、控制系统、机械运动系统和挤出系统(喷头)四部分组成。最后,通过与特定作用的添加剂均匀混合、配方调配,确定了以P ·Ⅱ52.5硅酸盐水泥为基础的复合胶凝材料。通过正交实验确定了主要添加剂掺量以及对流动度的影响程度,探究出堆积层数以及流动度的最优条件,进行实际打印实验。综上所述,本文设计的硅酸盐水泥基3D打印装置,对指导生产出成本更低、精度更高的硅酸盐水泥基3D打印装置具有一定的现实指导作用。制备了适用的成型材料,对硅酸盐水泥基3D打印的材料优化具有一定参考意义,也必能促进其在复杂曲面造型、设计领域的推广应用。