一种3D打印机加热底板的制作方法

本发明涉及一种加热底板，尤其是涉及一种3D打印机加热底板。

背景技术：

3D打印机是一种利用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造三维物体的仪器，其中，最常用的3D打印机是打印工程塑料的熔融沉积型3D打印机，而使用最多的打印原材料为丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)和聚乳酸(PLA)。由于这两种原材料的热塑冷缩系数大，打印出的物体很容易翘边，因而3D打印机中会采用一种加热底板作为物体的成型平台来尽量避免物体的翘边，3D打印机的加热底板需要具有好的导热性和耐热性，光滑平整的表面，均匀的发热温度，快的热传导速度和长的使用寿命等特点，目前，市场上较常用的加热底板有铝合金加热底板和硅胶加热底板，铝合金加热板虽然具有良好的导热性和耐热性，光滑平整的表面，但由于其自身结构存在加热不均匀的原因，使得物体在打印过程中受热不均，从而容易出现翘边，严重影响打印的质量，硅胶加热底板由镍铬合金电热丝和硅胶绝缘布组成，虽然其具有均匀的发热温度，良好的导热性，但由于镍铬合金电热丝并不是布满整个硅胶绝缘布上，而电热丝有一定的厚度，会造成硅胶加热底板的表面不均匀，有电热丝处会凸起些，未有电热丝处会凹陷些；且硅胶加热板若要工作较长时间，其允许工作的最高温度约为135℃，虽然能满足3D打印机加热底板110℃工作温度的要求，但是其允许工作的最高温度很低，若3D打印机在打印时遇到故障(使用时较容易发生)，其温度只要稍微偏高一些，就可能超过135℃，如果未能发现及时，硅胶加热板很有可能就损坏了，需要更换新的硅胶加热板，这不仅会带来拆安装硅胶加热板的麻烦，而且会增加3D打印机的成本。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于3D打印机底部的多功能加热板，该3D打印机加热底板结合了铝合金加热底板和硅胶加热底板的优点，同时又克服了铝合金加热底板和硅胶加热底板的一些缺点；其均匀的发热和导热性能有效地防止打印物体的翘边，提高打印的质量，其优良的耐热性能可有效地避免3D打印机故障时加热底板的损坏，且其使用寿命比铝合金加热底板和硅胶加热底板长。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种用于3D打印机底部的多功能加热板，其包括金属托板，保温板，金属陶瓷发热板，耐高温导热薄膜，高温玻璃板，所述金属陶瓷发热板上设置有一温度传感器，所述温度传感器能及时准确地将3D打印机加热底板的实际温度反馈给3D打印机的控制电路；所述金属陶瓷发热板上另设置有一与金属发热体导通的金属发热体接线口，3D打印机的控制电路能通过金属发热体接线口对3D打印机加热底板进行加热控制。

上述技术方案设置下，所述金属托板为铝合金托板；所述保温板为陶瓷纤维板。

通过采用上述技术方案，铝合金材料的质量轻，强度较高，易于加工，用作3D打印机加热底板的托板不仅能减轻加热底板的重量，而且能使底板更加的稳定，陶瓷纤维板是一种良好的耐火保温和隔热材料，能减少加热底板的温度波动，使加热底板的温度更加稳定和均匀，且能有效地防止金属陶瓷发热板上的热量传递给金属托板，减少热量损失。

本发明进一步设置为：所述金属陶瓷发热板包括陶瓷基体和金属发热体；所述陶瓷基板为氧化铝陶瓷；所述金属发热体以耐热难熔金属作为内电极。

通过采用上述技术方案，所述金属陶瓷发热板由氧化铝基体和金属发热体在1600℃高温下共烧结而成，因而其具有优良的导热性和耐热性，良好的表面绝缘性和热均匀性，节能环保，使用寿命长；可长期工作在高温下，性能稳定，且功率无衰减；所述金属陶瓷发热板用于3D打印机中可提高3D打印机加热底板的性能和使用寿命。

本发明进一步设置为：所述高温玻璃板为硼硅玻璃板。

通过采用上述技术方案，所述硼硅玻璃板透明度高，热稳定性高，其加热后对熔融的塑料有良好的粘结力，无需再贴一层耐高温双面胶带，且打印好的物体容易分离；所述硼硅玻璃板的厚度优选为3mm，其使用效果更佳。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该3D打印机加热底板以具有优良性能的金属陶瓷发热板作为加热材料，能有效地防止打印物体的翘边，提高打印的质量，且能有效地避免3D打印机故障时加热底板的损坏；所述保温板能有效地减少热量损失，使加热底板的温度更加稳定和均匀；所述金属陶瓷板与高温玻璃板间加入一耐高温导电薄膜，能使金属陶瓷板上的热量更有效且均匀地传递给高温玻璃板；所述高温玻璃板采用硼硅玻璃板，其对塑料材料的粘结力强，省去了更换高温双面胶带的烦恼，且打印好的物体容易从3D打印机上分离。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1，本发明提供一种用于3D打印机底部的多功能加热板，其包括金属托板1，保温板2，金属陶瓷发热板3，耐高温导热薄膜4，高温玻璃板5，所述金属托板1优选为铝合金托板，金属托板1上设置有六个小圆孔6，其正上方放置有一保温板2；所述保温板2优选为陶瓷纤维板，保温板2上设置有六个小圆孔6，其正上方放置有一金属陶瓷发热板3；所述金属陶瓷发热板3上设置有六个小圆孔6，其正上方放置有一耐高温导热薄膜4；所述耐高温导热薄膜4上设置有六个小圆孔6，其正上方放置有一高温玻璃板5，所述金属托板1，保温板2，金属陶瓷发热板3，耐高温导热薄膜4和高温玻璃板5通过六个小圆孔6用螺丝7固定成3D打印机加热底板，所述3D打印机加热底板通过其中间的两个螺丝7固定在3D打印机的升降座8上。

所述金属陶瓷发热板3包括氧化铝陶瓷基体9和内部的金属发热体10；所述金属陶瓷发热板3上设置有一温度传感器11，温度传感器11能及时准确地将3D打印机加热底板的实际温度反馈给3D打印机的控制电路；所述金属陶瓷发热板3上另设置有一与金属发热体10导通的金属发热体接线口12，所述金属发热体接线口12与3D打印机的控制电路相连，3D打印机可通过金属发热体接线口12对3D打印机加热底板进行加热控制。

印原材料为PLA材料，则设置其加热温度为70℃，参数设置好后，3D打印机的控制电路通过金属发热体接线口12给3D打印机加热底板的金属发热板10进行加热，金属发热板10开始发热，热量将从金属陶瓷发热板3通过耐高温导热薄膜4快速地传递给高温玻璃板5，保温板2对金属陶瓷发热板3进行保温和隔热，可减少向金属托板1传递的热量。温度传感器11将3D打印机加热底板的当前温度反馈给3D打印机的控制电路，当温度到达设定的温度时，3D打印机的控制电路通过金属发热体接线口12对金属发热板10的加热进行控制，使3D打印机加热底板的温度保持在设定的温度，3D打印机开始直接在高温玻璃板5上进行打印工作，3D打印机加热底板可随着3D打印机的升降座8一起移动；3D打印机每打印一层高度，则3D打印机加热底板随着3D打印机的升降座8下降一层高度，直到物体打印结束，从3D打印机加热底板的高温玻璃板5上可轻松地取下打印好的物体，高温玻璃板5上无需贴一层耐高温双面胶带。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。