[发明专利]一种水玻璃砂三维打印太阳光固化装置及方法

权利要求书

1.一种水玻璃砂三维打印太阳光固化装置，其特征在于，包括型架(1)、寻光聚焦机构(2)、漏砂机构(3)、粘结剂雾化喷嘴机构(4)、水平两轴移动机构(5)和可升降工作台(6)，所述水平两轴移动机构(5)和可升降工作台(6)均设置在型架(1)上，所述可升降工作台(6)设置在水平两轴移动机构(5)的正上方，所述寻光聚焦机构(2)、漏砂机构(3)和粘结剂雾化喷嘴机构(4)均设置在水平两轴移动机构(5)上，所述两轴移动机构(5)用于带动寻光聚焦机构(2)、漏砂机构(3)和粘结剂雾化喷嘴机构(4)水平前后移动或左右移动，所述可升降工作台(6)能上下移动，所述寻光聚焦机构(2)用于根据阳光的方向转动位置并将光线聚焦在可升降工作台(6)上表面，所述漏砂机构(3)用于将砂料挤出到可升降工作台(6)上，所述粘结剂雾化喷嘴机构(4)上的喷嘴(41)装置用于将粘结剂喷洒在可升降工作台(6)上。

2.根据权利要求1所述的水玻璃砂三维打印太阳光固化装置，其特征在于，所述寻光聚焦机构(2)包括转动机构和菲涅尔透镜(23)，所述转动机构用于带动菲涅尔透镜(23)在竖直平面内旋转或水平平面内旋转，所述菲涅尔透镜(23)镜面上设置有光传感器(24)，所述光传感器(24)用于采集各个方向的光线，所述寻光聚焦机构(2)用于根据光传感器(24)的采集结果得到阳光的方向并转动菲涅尔透镜(23)的位置。

3.根据权利要求1所述的水玻璃砂三维打印太阳光固化装置，其特征在于，所述转动机构包括旋转台(21)和转动臂(22)，所述转动臂(22)下端固定在旋转台(21)上，所述菲涅尔透镜(23)固定在转动臂(22)上端，所述旋转台(21)用于带动转动臂(22)在水平平面内旋转，所述转动臂(22)用于带动菲涅尔透镜(23)在竖直平面内旋转。

4.根据权利要求1所述的水玻璃砂三维打印太阳光固化装置，其特征在于，所述粘结剂雾化喷嘴机构(4)包括喷嘴(41)和粘结剂存储罐(42)；粘结剂存储罐(42)下端通过螺纹连接中心设有粘结剂排出通孔的喷嘴(41)，喷嘴(41)上端连接外接高压气体进气装置，所述喷嘴(41)的外壁套接有雾化帽，所述喷嘴(41)连接压力调节装置。

5.根据权利要求1所述的水玻璃砂三维打印太阳光固化装置，其特征在于，所述漏砂机构(3)下端设置有漏砂阀控制器，所述漏砂阀控制器用于控制砂料供给速率。

6.一种利用权利要求1所述的装置进行水玻璃砂三维打印太阳光固化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将砂料加入漏砂机构(3)内，升降工作台移动到预设高度；

步骤2、两轴移动机构移动到预设位置，固定在其下面的漏砂机构(3)将砂料挤出到可升降工作台(6)上；

步骤3、粘结剂雾化喷嘴机构(4)均匀的将粘结剂喷洒在可升降工作台(6)上的砂料上；

步骤4、寻光聚焦机构(2)追踪太阳光并将光线聚焦在可升降工作台(6)上的砂料上，实现砂料成型固化；

步骤5、当前砂样层固化完毕后，可升降工作台(6)向下移动预设距离后，判断砂型三维打印是否完成，若是，则转入下一步，若否，则转入步骤2；

步骤6、三维打印完成，得到水玻璃砂型，无需清砂处理。