[发明专利]一种3D打印珊瑚礁的装置及方法

说明书

本发明提供一种3D打印珊瑚礁的装置及方法。所述3D打印珊瑚礁的装置及方法包括壳体、打印台、X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、喷嘴和粉末储放箱b，所述打印台固定安装在壳体内，且打印台的下表面与壳体的内底壁预留有高度为8‑12cm的间距，所述打印台下方的壳体中插设有滑动连接的粉末回收箱，且壳体的一侧壁固定安装有排风扇，利用排风扇将平台上散落的砂石粉末以及模型上的散乱的砂石粉末吹落至粉末回收箱内，回收未粘结的粉末，吹净模型表面的粉末，提高了模型的洁净性以及，加强了对砂石粉末的回收利用。本发明提供的3D打印珊瑚礁的装置及方法具有精度高、不易损坏且更好地模拟珊瑚礁自然形态的优点。

技术领域

本发明涉及3D技术领域，尤其涉及一种3D打印珊瑚礁的装置及方法。

背景技术

珊瑚礁是海洋最绚丽多彩的部分，同时它也是地球多样化生态系统的重要来源，珊瑚礁占据了不到1%的海底面积，但它们支撑着世界25％的海洋生命，不仅仅是藻类和浮游动物，还有食物链中的无数物种，从螃蟹到海龟再到人类。珊瑚礁支持着渔业和旅游业，并且防止海岸侵蚀。全世界有十亿人依靠珊瑚礁获得食物或收入。然而，随着气候变化继续推动致命的水下热浪，这些碳酸钙结构迅速消失，同时消失的还有无数的物种。自20世纪80年代以来，大约有一半的地球珊瑚礁已经死亡，这个数字正在稳步上升。

现在，温度上升对于珊瑚礁来说是毁灭性的。即使是大幅削减碳污染，对于减缓他们的灭亡也是起效甚微。仅仅1.5℃的变暖就会使90%的珊瑚礁有危险。多年来，人类通过在浅水区沉船或投入混凝土块创造了人工珊瑚礁。这些人工珊瑚礁主要是由混凝土倒入模具中制备而成，很难实现仿生结构的制作，并没有洞穴的复杂性和出现在天然珊瑚礁的连接隧道。同时传统的混泥土模具也难以根据不同的海域，不同的物种进行及时调整和优化珊瑚礁的结构。

针对这些问题，3D打印技术可以提供一种解决思路，3D打印创建人造珊瑚礁，有望更好地促进珊瑚礁生态系统的发展，以恢复海洋的生物多样性，因此，有必要提供一种3D打印珊瑚礁的装置及方法解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有精度高、不易损坏且更好地模拟珊瑚礁自然形态的3D打印珊瑚礁的装置及方法。

本发明提供的3D打印珊瑚礁的装置及方法包括：壳体，打印台，所述打印台固定安装在壳体内，且打印台的下表面与壳体的内底壁预留有高度为8-12cm的间距；X轴移动机构，两个所述X轴移动机构安装在壳体靠近顶部的两侧壁；Y轴移动机构，所述Y轴移动机构安装在X轴移动机构上；Z轴移动机构，所述Z轴移动机构安装在Y轴移动机构上；喷嘴，两个所述喷嘴通过壳体内部安装的X轴移动机构、Y轴移动机构以及Z轴移动机构进行前后、左右和上下方向进行调节打印；粉末储放箱，所述粉末储放箱内的胶水储放盒和砂石储放箱分别与两个喷嘴通过导管连接。

优选的，所述X轴移动机构包括第一螺纹杆、第一滑块，两个规格相同的所述第一螺纹杆分别转动安装在壳体两侧壁开设的滑槽内，且两根第一螺纹杆上均套设有螺纹连接的第一滑块，两个所述第一滑块的侧壁均与滑槽内壁滑动连接，两个所述X轴移动机构的第一螺纹杆通过两台相同的电机进行驱动，且两台电机采用同步轴控制。

优选的，所述Y轴移动机构包括转动电机、第二螺纹杆、第二滑块和限位杆，所述转动电机固定安装在任意一个第一滑块的外侧壁上，且转动电机的输出端通过联轴器与第二螺纹杆的一端固定连接，所述第二螺纹杆的另一端与另一个第一滑块的外侧壁转动连接，所述第二滑块套接在第二螺纹杆上并与第二螺纹杆螺纹连接，所述限位杆固定安装在两个第一滑块之间并穿过第二滑块开设的通孔。

优选的，所述Z轴移动机构包括气缸和安装架，所述气缸固定安装在第二滑块的底部，且气缸的输出端固定安装有安装架，所述安装架上固定安装有两个喷头向下的喷嘴。

本发明的装置三坐标体系具体移动操作过程为：