物料槽、三维打印设备的制作方法

本实用新型主要涉及容器，尤其涉及一种物料槽。

背景技术：

三维打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，三维打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。

目前三维打印技术的成型方式仍在不断演变，所使用的材料也多种多样。在各种成型方式中，光固化法是较为成熟的方式。光固化法是利用光敏树脂被紫外光照射后发生固化的原理，进行材料累加成型，具有成型精度高、表面光洁度好、材料利用率高等特点。

图1是光固化型三维打印设备的基本结构。这一三维打印设备10包括用于容纳光敏树脂的物料槽11、用于连接成型工件的升降台12、用于铺展光敏树脂的涂布刮板13、用于使光敏树脂固化的图像曝光系统14以及用于控制升降台12、涂布刮板13和图像曝光系统14动作的控制系统15。图像曝光系统14位于物料槽11上方，并可照射光束图像使物料槽11液面的一层光敏树脂被固化。每次图像曝光系统14照射光束图像致使一层光敏树脂固化后，升降台12都会带动成型的那层固化的光敏树脂略微下降，并通过涂布刮板13运动使固化后的工件顶面均匀铺展光敏树脂，等待下一次照射。如此循环，将会得到逐层累加成型的三维工件。

在进行三维打印时，需要对光敏树脂进行加热，以保证光敏树脂处于恒温状态，进而保证工件的精度。现有的对光敏树脂进行加热的方式通常是在物料槽的底部设置加热装置。但这种加热方式会造成底部的光敏树脂温度高，上部的光敏树脂温度低，加热不均匀。因此，亟需一种能对光敏树脂均匀加热，并保持恒温的物料槽。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种物料槽，其能够对置于其中的液体均匀加热、保持恒温。

为解决上述技术问题，本实用新型的一方面提供了一种物料槽，其包括槽体和加热装置，所述槽体包括底板和侧壁，所述底板和所述侧壁共同形成容纳物料的空间，所述加热装置包括底部加热模块和侧壁加热模块，所述底部加热模块设置于所述底板的外侧面上，以从底部对所述物料进行加热，所述侧壁加热模块设置于所述侧壁的外侧面上，以从侧壁对所述物料进行加热。

在本实用新型的一实施例中，所述底板和/或所述侧壁由铝材制成。

在本实用新型的一实施例中，所述底板的外侧面上具有第一凹陷部，所述底部加热模块设置于所述第一凹陷部内；所述物料槽还包括第一盖板，所述第一盖板设置于所述第一凹陷部上。

在本实用新型的一实施例中，所述底部加热模块包括一个或多个电热片，所述电热片贴附于所述第一凹陷部的底面上。

在本实用新型的一实施例中，所述侧壁的外侧面上具有第二凹陷部，所述侧壁加热模块设置于所述第二凹陷部内；所述物料槽还包括第二盖板，所述第二盖板设置于所述第二凹陷部上。

在本实用新型的一实施例中，所述侧壁加热模块包括多个电热片，所述多个电热片均匀地贴附于所述侧壁的外侧面上。

在本实用新型的一实施例中，所述物料槽还包括温度感测模块，所述温度感测模块适于感测所述底板、所述侧壁和所述物料槽内的物料的温度。

在本实用新型的一实施例中，所述温度感测模块包括第一温度探头、第二温度探头、第三温度探头和第四温度探头，所述第一温度探头设置于所述底板的外侧面上，所述第二温度探头和第三温度探头相对地设置于所述侧壁的外侧面上，所述第四温度探头设置于所述物料槽的开口处。

在本实用新型的一实施例中，所述物料槽还包括接口，所述接口适于为所述底部加热模块和所述侧壁加热模块提供电源，以及输出所述温度感测模块所要输出的温度信号。

本实用新型的另一方面提供了一种三维打印设备，其特征在于，包括如上所述的物料槽。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的物料槽在底板上设置有底部加热模块，在侧壁上设置有侧壁加热模块，能够从物料槽的底部和侧壁对物料槽中的物料进行加热。相较于现有的仅能从物料槽底部进行加热的技术方案，本实用新型能够从多处对物料槽内的物料进行加热，加热较为均匀。另外，本实用新型的物料槽的底部加热模块和/或侧壁加热模块的功率是可控的，可以使物料槽中的物料保持恒温。

附图说明

图1是现有的光固化型三维打印设备的基本结构。

图2是本实用新型一些实施例的物料槽正放时的三维示意图。

图3是本实用新型一些实施例的物料槽倒扣时的三维示意图。

图4是本实用新型一些实施例的底部加热模块的示意图。

图5是本实用新型一些实施例的第一盖板的示意图。

图6是本实用新型一些实施例的一视角的侧壁加热模块的示意图。

图7是本实用新型一些实施例的另一视角的侧壁加热模块的示意图。

图8是本实用新型一些实施例的一视角的第二挡板的示意图。

图9是本实用新型一些实施例的另一视角的第二挡板的示意图。

图10a-10d是本实用新型一些实施例的温度感测模块的示意图。

图11是本实用新型一些实施例的接口的示意图。

图12是本实用新型一些实施例的三维打印设备的示意图。

具体实施方式

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

图2是本实用新型一些实施例的物料槽正放时的三维示意图。图3是本实用新型一些实施例的物料槽倒扣时的三维示意图。参考图2和图3所示，物料槽100包括槽体110和加热装置120。

槽体110可以包括底板111和侧壁112，底板111和侧壁112共同形成容纳物料的空间。槽体110可以具有任意的形状，例如圆柱形、椭圆柱形、棱柱形、梯形柱等。底板111和/或侧壁112可以由金属制成，例如可以由铁、铜、铝等，或包含这些金属的合金制成，或其他满足导热或绝热要求的材质。在一些实施例中，槽体110可以由板材拼接而成。该拼接方式例如可以是铆接、焊接、栓接等。在另外一些实施例中，槽体110可以一体成型。

加热装置120可以包括底部加热模块121和侧壁加热模块122。底部加热模块121可以设置于底板111的外侧面上，以从底部对槽体110内的物料进行加热。侧壁加热模块122可以设置于侧壁112的外侧面上，以从侧壁对槽体110内的物料进行加热。所述的物料可以是固体的、液体的、固液混合的。在物料槽100作为光固化型三维打印设备的物料槽时，所述物料可以是液态光敏树脂。

在一些实施例中，在物料槽100还可以包括保温材料。具体来说，可以在槽体110的外周涂抹、包覆保温材料，以实现节能。

可以理解，物料槽100还可以包括如图2和图3所示的把手150等装置，但这些装置不属于本实用新型的重点，因此在此不展开描述。

图4是本实用新型一些实施例的底部加热模块的示意图。参考图4所示，底板111的外侧面上可以具有第一凹陷部111a，底部加热模块121可以设置于第一凹陷部111a内。

在图4所示的实施例中，第一凹陷部111a可以是由凹槽和多个与该凹槽连通的矩形凹陷一起构成的。该多个矩形凹陷可以用于设置发热器件。该凹槽可以用于布设线缆，以为发热器件提供电源。可以理解，第一凹陷部111a可以是任意形状的，例如矩形、平行四边形、梯形、五边形、六边形、圆形、椭圆形或者其他多边形等，本实用新型对此并不加以限制。

在一些实施例中，底部加热模块121可以包括一个或多个电热片，该电热片可以贴附于第一凹陷部111a的底面上。在图4所示的实施例中，底部加热模块121可以包括第一底部电热片121-1、第二底部电热片121-2、第三底部电热片121-3和第四底部电热片121-4。第一底部电热片121-1、第二底部电热片121-2、第三底部电热片121-3和第四底部电热片121-4可以设置于一矩形的四角，以相对均匀地将四个底部电热片布置于底板111上。可以理解，底部加热模块121可以包括任意多个电热片，并不限于如图4所示的四个。同样可以理解，多个电热片可以布置在底板111的任意位置，并不限于如图4所示的设置于矩形的四角。在一些实施例中，电热片可以通过导热良好的胶粘贴于第一凹陷部111a的底面上。该导热良好的胶例如可以是硅胶。

图5是本实用新型一些实施例的第一盖板的示意图。参考图5所示，物料槽100还可以包括第一盖板111b。第一盖板111b可以设置于第一凹陷部111a上，以覆盖第一凹陷部111a，从而使物料槽100的底部基本平整，并对底部加热模块121起到保护作用。

图6是本实用新型一些实施例的一视角的侧壁加热模块的示意图。图7是本实用新型一些实施例的另一视角的侧壁加热模块的示意图。结合参考图6和图7所示，侧壁112的外侧面上还可以具有第二凹陷部112a，侧壁加热模块122可以设置于第二凹陷部112a内。

在图6和图7所示的实施例中，第二凹陷部112a可以是由凹槽和多个与该凹槽连通的矩形凹陷一起构成的。该多个矩形凹陷可以用于设置发热器件。该凹槽可以用于布设线缆，以为发热器件提供电源。在一些实施例中，第二凹陷部112a设置于侧壁112的中间位置。可以理解，第二凹陷部112a可以设置于侧壁112的任意位置，本实用新型对此并不加以限制。

在一些实施例中，侧壁加热模块122可以包括多个电热片，该多个电热片可以均匀地贴附于侧壁112的外侧面上。需要说明的是，此处所述的“均匀”并非完全指理论意义上的均匀，而是包括基本均匀的情形，例如图6和图7所示的，在侧壁112的每一面上均设置两个电热片，但电热片在不同面上的设置略有不同，也属于本实用新型所述的均匀。在图6和图7所示的实施例中，侧壁加热模块122包括第一侧壁电热片122-1、第二侧壁电热片122-2、第三侧壁电热片122-3、第四侧壁电热片122-4、第五侧壁电热片122-5、第六侧壁电热片122-6、第七侧壁电热片122-7和第八侧壁电热片122-8。第一侧壁电热片122-1和第二侧壁电热片122-2可以设置于侧壁112一面上的第二凹陷部112a中，第三侧壁电热片122-3和第四侧壁电热片122-4可以设置于侧壁112另一面上的第二凹陷部112a中，以此类推。虽然在图6和图7所示的实施例中多个侧壁电热片是基本位于同一高度，但可以理解，多个侧壁电热片可以设置于不同高度。可以理解，侧壁加热模块122可以包括任意多个电热片，并不限于如图6和图7所示的八个，例如可以是四个，侧壁112的每一面设置一个电热片，又例如可以是十二个，侧壁112的每一面设置三个电热片，在例如可以是十个，侧壁112的其中两个面设置两个电热片，另外两个面设置三个电热片。在一些实施例中，电热片可以通过导热良好的胶粘贴于第二凹陷部112a的底面上。该导热良好的胶例如可以是硅胶。

图8是本实用新型一些实施例的一视角的第二挡板的示意图。图9是本实用新型一些实施例的另一视角的第二挡板的示意图。结合参考图8和图9所示，物料槽100还可以包括第二盖板112b。第二盖板112b可以设置于第二凹陷部112a上，以覆盖第二凹陷部112a，从而使物料槽100的侧壁基本平整，并对侧壁加热模块122起到保护作用。第二盖板112b可以包括多个子盖板，该多个子盖板分别覆盖第二凹陷部112a的一部分，例如，一子盖板可以覆盖侧壁112一面上的第二凹陷部112a，一子盖板可以覆盖侧壁112一面上的第二凹陷部112a的一部分。

图10a-10d是本实用新型一些实施例的温度感测模块的示意图。参考图10a-10d所示，物料槽100还可以包括温度感测模块130。温度感测模块130适于感测底板111、侧壁112和物料槽100内的物料的温度。在一些实施例中，温度感测模块130可以包括第一温度探头131、第二温度感测探头132、第三温度感测探头133和第四温度感测探头134。第一温度感测探头131可以设置于底板111的外侧面上，以感测底板111的温度。优选地，第一温度感测探头131可以设置于底板111的中央。第二温度感测探头132和第三温度感测探头133可以相对地设置于侧壁112的外侧面上。对于如10a-10d所示的四棱柱形的物料槽100，第二温度感测探头132和第三温度感测探头133可以设置于相对的两侧壁的外侧面上。优选地，第二温度感测探头132和第三温度感测探头133可以设置于侧壁112的上半部，以能够感测物料上部的温度。第四温度感测探头134可以设置于物料槽100的开口处，以感测物料上表面的温度。虽然图10a-10d所示的实施例中，温度感测模块130是包括四个温度感测探头，但可以理解，温度感测模块130可以包括任意多个温度感测探头，例如二个、三个、六个、八个、九个等，本实用新型对此并不加以限制。另外，温度感测探头可以是多种类型的，例如热电偶、热敏电阻等，本实用新型对此同样不加以限制。

图11是本实用新型一些实施例的接口的示意图。参考图11所示，物料槽100还可以包括接口140。接口140适于为底部加热模块121和侧壁加热模块122提供电源，以及输出温度感测模块130所要输出的温度信号。具体来说，接口140可以被用于接收外部的电源，通过接口140与底部加热模块121和/或侧壁加热模块122之间连接的导线，将外部电源传输至底部加热模块121和/或侧壁加热模块122。该外部电源可以是交流的、直流的。在一些实施例中，该外部电源的电压、电流和功率中的至少一者是可控的。温度感测模块130所要输出的温度信号可以通过其与接口140之间连接的导线传输至接口140，并通过接口140输出给外部设备(图中未示出)，以便于对物料槽100内的物料的温度进行监控。进一步，外部设备可以根据该温度信号，对输入给底部加热模块121和/或侧壁加热模块122的电源进行控制，以使物料槽100内的物料保持恒温。详细来说，外部设备可以把温度信号与阈值进行比较，若低于阈值，则给底部加热模块121和/或侧壁加热模块122提供电源，以进行加热，若高于阈值，则断电，不再进行加热，若等于阈值，则断电或降低供电，进行保温，以维持物料槽100内的物料的温度。虽然图11所示出的实施例中，物料槽100仅有一个接口140，但可以理解，物料槽100可以具有多个接口，该多个接口可以分别实现一功能。

图12是本实用新型一些实施例的三维打印设备的示意图。参考图12所示，三维打印设备200可以包括如上所述的物料槽100。

虽然本实用新型已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，在没有脱离本实用新型精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本实用新型的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。