[发明专利]一种3D打印覆膜砂快速微波固化设备及其固化方法

权利要求书

1.一种3D打印覆膜砂快速微波固化设备的固化方法，其特征在于，

所述设备包括：

箱体；

加热仓，设置在所述箱体内部，其纵截面为正多边形；

石英玻璃工装，位于所述加热仓正多边形外接圆的圆心处，适于放置3D打印覆膜的初坯；

微波发生器，共设置有多组，均匀分布在所述加热仓侧面上、正对于石英玻璃工装，可分区、分位置调节；

电加热系统，设置在所述加热仓底部；

所述方法包括：

选取近球形覆膜砂粉末作为打印材料，采用SLS快速成型设备将筛分后的覆膜砂烧结制作初坯；

将初坯放入微波固化石英玻璃工装中，用玻璃珠填充覆盖初坯；

据产品尺寸、结构设置固化参数，对初坯进行加热固化；所述固化参数包括微波发生器开启顺序、数量、位置、时间，电加热温度、电加热时间；

在微波达到预定温度后，停止微波加热，并使用电加热系统维持整个加热仓在该预定温度；

待加热停止后，随炉冷却至温度40-50℃，关闭各电源。

2.根据权利要求1所述的3D打印覆膜砂快速微波固化设备的固化方法，其特征在于，所述微波固化设备还包括位于所述加热仓中心顶部的循环抽风机。

3.根据权利要求1所述的3D打印覆膜砂快速微波固化设备的固化方法，其特征在于，所述石英玻璃工装底部设置有旋转支架，适于控制初坯旋转。

4.根据权利要求1所述的3D打印覆膜砂快速微波固化设备的固化方法，其特征在于，所述固化参数的计算方法包括：

基于初坯模型，获得微波固化覆膜砂的电磁场与热力场；

采用顺序耦合优化分析电磁场与热力场，得到微波电磁场温度分布，实现对覆膜砂升温规律的预测；

获得覆膜砂初坯的微波加热最优参数。

5.根据权利要求1所述的3D打印覆膜砂快速微波固化设备的固化方法，其特征在于，所述加热仓设置有六个侧面，在每个侧面上均设置有两组微波发生器，所述侧面分别为第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面、第五侧面、第六侧面；

所述微波发生器包括：由下至上分布在第一侧面的第一微波发生器、第二微波发生器；由下至上分布在第二侧面上的第三微波发生器、第四微波发生器；由下至上分布在第三侧面上的第五微波发生器、第六微波发生器；由下至上分布在第四侧面上的第七微波发生器、第八微波发生器；由下至上分布在第五侧面上的第九微波发生器、第十微波发生器；由下至上分布在第六侧面上的第十一微波发生器、第十二微波发生器。

6.根据权利要求5所述的3D打印覆膜砂快速微波固化设备的固化方法，其特征在于，

对于初坯尺寸在200*200*150mm以内，依次开启12个微波发生器、设置时间5min30s；或者，

对于初坯尺寸在200*200*150mm-400*400*300mm之间，先开第一微波发生器、第二微波发生器、第五微波发生器、第六微波发生器、第九微波发生器、第十微波发生器，设置时间3mim，再开启剩余的微波发生器，设置时间6min；或者，

对于初坯尺寸在400*400*300mm以上，先开启微波发生器第一微波发生器、第四微波发生器、第五微波发生器、第八微波发生器、第九微波发生器、第十二微波发生器，设置时间4min30s，再开启剩余的微波发生器，设置时间8min；最后开启电加热系统，设置温度200℃、时间10min；或者，

对于初坯结构具有薄壁悬梁结构的，先开启第四微波发生器、第五微波发生器、第八微波发生器、第九微波发生器，设置时间3mim，再开启微波发生器第一微波发生器、第六微波发生器、第十微波发生器、第十一微波发生器，设置时间4mim，最后开启剩余的微波发生器，设置时间5mim。