一种层流等离子3D打印设备水冷辅助系统的制作方法

文档序号:11891731阅读:241来源:国知局

本实用新型涉及3D打印领域,具体来说涉及一种层流等离子3D打印设备水冷辅助系统。



背景技术:

增材制造(即3D打印)技术依照材料累加的快速成型原理,以计算机软件所设计出的立体加工模型文件为基础,运用液化、粉末化、丝化的可粘性固体材料(如金属、高分子材料等),逐层制造出产品,该技术具有不受零件复杂程度限制,完全数字化控制等特点,彻底颠覆了传统制造业锻造、切削加工的模式,变革了大规模生产线的工业生产方式,带来个性化、低消耗、小批量、高难度等制造新理念和新方式,具有诱发新一次工业革命的巨大意义,采用层流离子体发生器作为热源,电源效率高且工作稳定,弧压波动不大于0.5,电流波动,连续工作寿命可达200小时以上,大气下弧长大于1000mm、真空中弧长大于3000mm、电弧末端弧径大于400mm,同时其工作噪声低,为30~50分贝;工作时层流等离子束流注入材料表面的最大等效温度为61700℃,可融化金属颗粒直径不小于4mm,具有极强的适用性,使用层流等离子作为打印热源,克服了传统湍流等离子体束精度差、空气卷入多、温度梯度差的缺点,长弧、高温、高效、数字可控,适于高精密、智能成形制造;其次,等离子束本身所具有的电离特性,使得能量可以深入到金属内部,同时不产生表面反射,热效率很高,远远优于激光;再次,不产生强辐射,环境性能远优于电子束,正是因为层流等离子的高温特点,在应用于3D打印的技术中,需要一套结构简单、可控性高、安全稳定的水冷辅助系统作为支撑,现有技术中,气动辅助系统的结构往往过于简单,导致其可控性不高,冷却效果不佳,如公开号为CN203304311U,公开时间为2013年11月27日,名称为“高速线材精轧机组水冷系统”的中国实用新型专利,公开了一种高速线材精轧机组水冷系统,包括前水冷系统和后水冷系统,所述前水冷系统与后水冷系统均为可循环水冷系统。本实用新型采用可循环的水冷系统,节约用水,并且水流不易被污染;本实用新型的水箱可以被隔板分开,这样,前水冷系统和后水冷系统的水可以采取不同的水温,互不影响,这种技术方案即是采用简单的直接接触式的分区冷却。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、可控性高,能够自动控制循环、实时降温的层流等离子3D打印设备水冷辅助系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种层流等离子3D打印设备水冷辅助系统,包括控制单元、设置有循环水泵的冷却水箱、电磁阀和在出水端设置有温度检测器的冷却循环管路,所述冷却循环管路的进水口通过电磁阀与冷却水箱的出水口相连,冷却循环管路的出水端与冷却水箱的进水口相连,其特征在于:所述冷却水箱中设置有换热装置,所述循环水泵、电磁阀、温度检测器和换热装置均由控制单元控制。

所述冷却水箱侧壁设置有水位指示器,冷却水箱的底部还设置有注水排水口。

所述冷却循环管路,其管路呈“8”字型交叉结构。

所述电磁阀包括一个进水口和至少一个设置有电控阀的出水口。

本实用新型的有益效果如下:

一、本实用新型提供的一种层流等离子3D打印设备水冷辅助系统,冷却水经过换热装置降温,再由循环水泵通过电磁阀泵入冷却循环管路中对待冷却部件进行冷却作业,控制单元通过电磁阀选择不同的冷却通道,结构简单,温度检测器将流过冷却循环管路的水温传递回控制单元,控制单元根据水温数据及时启动循环水泵和换热装置,保证冷却水的冷却效果,可控性高,并能根据预定程序和数据完成自动循环降温作业。

二、本实用新型提供的一种层流等离子3D打印设备水冷辅助系统,冷却水箱侧壁设置有水位指示器,冷却水箱的底部还设置有注水排水口,可以方便观察冷却水的容量并及时添加更换;冷却循环管路路呈“8”字型交叉结构,结构简单,并且在同等长度下实现大面积冷却覆盖同时保证冷却水流速;电磁阀包括一个进水口和至少一个设置有电控阀的出水口,这样可以通过一个电磁阀同时控制多个冷却支路,进一步优化结构。

附图说明

图1是本实用新型一种优选方案的结构示意图;

图中:

1、包括控制单元;2、循环水泵;3、冷却水箱;4、电磁阀;5、温度检测器;6、冷却循环管路;7、换热装置;8、水位指示器;9、注水排水口。

具体实施方式

以下通过几个实施例来进一步说明本实用新型的技术方案,需要说明的是,实现本实用新型目的的技术方案包括但不限于以下实施例。

实施例1

如图1,一种层流等离子3D打印设备水冷辅助系统,包括控制单元1、设置有循环水泵2的冷却水箱3、电磁阀4和在出水端设置有温度检测器5的冷却循环管路6,所述冷却循环管路6的进水口通过电磁阀4与冷却水箱3的出水口相连,冷却循环管路6的出水端与冷却水箱3的进水口相连,所述冷却水箱3中设置有换热装置7,所述循环水泵2、电磁阀4、温度检测器5和换热装置7均由控制单元1控制。

这是本实用新型的一种最基本实施方案。冷却水经过换热装置7降温,再由循环水泵2通过电磁阀4泵入冷却循环管路6中对待冷却部件进行冷却作业,控制单元1通过电磁阀4选择不同的冷却通道,结构简单,温度检测器5将流过冷却循环管路6的水温传递回控制单元1,控制单元1根据水温数据及时启动循环水泵2和换热装置7,保证冷却水的冷却效果,可控性高,并能根据预定程序和数据完成自动循环降温作业。

实施例2

如图1,一种层流等离子3D打印设备水冷辅助系统,包括控制单元1、设置有循环水泵2的冷却水箱3、电磁阀4和在出水端设置有温度检测器5的冷却循环管路6,所述冷却循环管路6的进水口通过电磁阀4与冷却水箱3的出水口相连,冷却循环管路6的出水端与冷却水箱3的进水口相连,所述冷却水箱3中设置有换热装置7,所述循环水泵2、电磁阀4、温度检测器5和换热装置7均由控制单元1控制。

所述冷却水箱3侧壁设置有水位指示器8,冷却水箱的底部还设置有注水排水口9。

这是本实用新型的一种优选的实施方案。冷却水经过换热装置7降温,再由循环水泵2通过电磁阀4泵入冷却循环管路6中对待冷却部件进行冷却作业,控制单元1通过电磁阀4选择不同的冷却通道,结构简单,温度检测器5将流过冷却循环管路6的水温传递回控制单元1,控制单元1根据水温数据及时启动循环水泵2和换热装置7,保证冷却水的冷却效果,可控性高,并能根据预定程序和数据完成自动循环降温作业;冷却水箱3侧壁设置有水位指示器8,冷却水箱3的底部还设置有注水排水口9,可以方便观察冷却水的容量并及时添加更换。

实施例3

如图1,一种层流等离子3D打印设备水冷辅助系统,包括控制单元1、设置有循环水泵2的冷却水箱3、电磁阀4和在出水端设置有温度检测器5的冷却循环管路6,所述冷却循环管路6的进水口通过电磁阀4与冷却水箱3的出水口相连,冷却循环管路6的出水端与冷却水箱3的进水口相连,所述冷却水箱3中设置有换热装置7,所述循环水泵2、电磁阀4、温度检测器5和换热装置7均由控制单元1控制。

所述冷却水箱3侧壁设置有水位指示器8,冷却水箱的底部还设置有注水排水口9。

所述冷却循环管路6,其管路呈“8”字型交叉结构。

这是本实用新型的一种优选的实施方案。冷却水经过换热装置7降温,再由循环水泵2通过电磁阀4泵入冷却循环管路6中对待冷却部件进行冷却作业,控制单元1通过电磁阀4选择不同的冷却通道,结构简单,温度检测器5将流过冷却循环管路6的水温传递回控制单元1,控制单元1根据水温数据及时启动循环水泵2和换热装置7,保证冷却水的冷却效果,可控性高,并能根据预定程序和数据完成自动循环降温作业;冷却水箱3侧壁设置有水位指示器8,冷却水箱3的底部还设置有注水排水口9,可以方便观察冷却水的容量并及时添加更换;冷却循环管路6路呈“8”字型交叉结构,结构简单,并且在同等长度下实现大面积冷却覆盖同时保证冷却水流速。

实施例4

如图1,一种层流等离子3D打印设备水冷辅助系统,包括控制单元1、设置有循环水泵2的冷却水箱3、电磁阀4和在出水端设置有温度检测器5的冷却循环管路6,所述冷却循环管路6的进水口通过电磁阀4与冷却水箱3的出水口相连,冷却循环管路6的出水端与冷却水箱3的进水口相连,所述冷却水箱3中设置有换热装置7,所述循环水泵2、电磁阀4、温度检测器5和换热装置7均由控制单元1控制。

所述冷却水箱3侧壁设置有水位指示器8,冷却水箱的底部还设置有注水排水口9。

所述冷却循环管路6,其管路呈“8”字型交叉结构。

所述电磁阀4包括一个进水口和至少一个设置有电控阀的出水口。

这是本实用新型的一种优选的实施方案。冷却水经过换热装置7降温,再由循环水泵2通过电磁阀4泵入冷却循环管路6中对待冷却部件进行冷却作业,控制单元1通过电磁阀4选择不同的冷却通道,结构简单,温度检测器5将流过冷却循环管路6的水温传递回控制单元1,控制单元1根据水温数据及时启动循环水泵2和换热装置7,保证冷却水的冷却效果,可控性高,并能根据预定程序和数据完成自动循环降温作业;冷却水箱3侧壁设置有水位指示器8,冷却水箱3的底部还设置有注水排水口9,可以方便观察冷却水的容量并及时添加更换;冷却循环管路6路呈“8”字型交叉结构,结构简单,并且在同等长度下实现大面积冷却覆盖同时保证冷却水流速;电磁阀4包括一个进水口和至少一个设置有电控阀的出水口,这样可以通过一个电磁阀4同时控制多个冷却支路,进一步优化结构。

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