一种3D打印机以及冷却装置的制作方法

本发明涉及3d打印机领域，具体涉及一种3d打印机及其冷却装置。

背景技术：

3d打印机的喷头座位3d打印机的核心部件之一，很大程度上决定了成型的质量。喷头挤出打印材料后，需要对打印材料进行快速冷却，使其尽快固定形成，满足打印要求。现阶段，通常是在喷头处安装散热风扇，正对下方的正在打印零件吹风散热，但是这种方法安装的散热风扇转动时很容易造成挤出喷头的震动，导致打印模型表面产生波纹，从而影响打印精度。同时，风扇的送风范围大以及风力大也会造成喷头降温，导致打印材料挤出不均匀，也会影响打印质量。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种3d打印机冷却装置，以解决现有技术中在喷头上设置冷却风扇导致风扇转动时易造成喷头震动从而导致打印模型表面产生波纹的问题；本发明的目的还在于提供一种使用上述冷却装置的3d打印机。

为实现上述目的，本发明的一种3d打印机冷却装置采用如下技术方案：一种3d打印机冷却装置，包括位于3d打印机的壳体内的使用时环绕于打印模型外侧的环形冷却体，环形冷却体通过上下调节结构上下活动安装于壳体的底板上，环形冷却体包括上冷却环和下冷却环，上冷却环和下冷却环均为空心结构，上冷却环和下冷却环均具有环形风道，上冷却环的内环壁上设置有与上冷却环的环形风道连通的用于向打印模型的打印面上及打印面上方区域吹风的出风口，上冷却环上还设置有与上冷却环的环形风道连通的进风接头，进风接头通过进风软管连接有进风机，下冷却环的内环壁上设置有供打印模型打印面附近的气体进入下冷却环的环形风道中的进风口，下冷却环上还设置有与下冷却环的环形风道连通的出风接头，出风接头通过出风软管连接有抽风机。

所述出风口包括多个排列设置于上冷却环的内环壁上的出风方向不同及出风口口径也不同的微型气孔。

所述上冷却环和下冷却环之间设置有隔热板。

所述上下调节结构包括螺纹连接于壳体的底板上的丝杠和驱动丝杠转动的驱动机构，丝杠的数量为两个以上并沿周向方向间隔设置，各丝杠的上端设置有光杆段，各光杆段通过轴承转动设置有用于支撑环形冷却体的托板。

本发明的一种3d打印机采用如下技术方案：一种3d打印机，包括壳体，壳体内设置有喷头和冷却装置，所述冷却装置包括使用时环绕于打印模型外侧的环形冷却体，环形冷却体通过上下调节结构上下活动安装于壳体的底板上，环形冷却体包括上冷却环和下冷却环，上冷却环和下冷却环均为空心结构，上冷却环和下冷却环均具有环形风道，上冷却环的内环壁上设置有与上冷却环的环形风道连通的用于向打印模型的打印面上及打印面上方区域吹风的出风口，上冷却环上还设置有与上冷却环的环形风道连通的进风接头，进风接头通过进风软管连接有进风机，下冷却环的内环壁上设置有供打印模型打印面附近的气体进入下冷却环的环形风道中的进风口，下冷却环上还设置有与下冷却环的环形风道连通的出风接头，出风接头通过出风软管连接有抽风机。

所述出风口包括多个排列设置于上冷却环的内环壁上的出风方向不同及出风口口径也不同的微型气孔。

所述上冷却环和下冷却环之间设置有隔热板。

上下调节结构包括螺纹连接于壳体的底板上的丝杠和驱动丝杠转动的驱动机构，丝杠的数量为两个以上并沿周向方向间隔设置，各丝杠的上端设置有光杆段，各光杆段通过轴承转动设置有用于支撑环形冷却体的托板。

所述喷头的外侧设置有保温层。

所述喷头的外壁上并于保温层内侧设置有温度传感器。

本发明的有益效果：在喷头挤出材料进行打印模型时，根据打印的速度由上下调节结构对环形冷却体进行高度方向上的调整，由上冷却环上的出风口朝向打印模型的打印面上及打印面上方区域吹风，并且打印模型打印面附近的气体进入下冷却环的环形风道中，将这种风吹式的冷却装置安装于壳体的地板上，避免了工作时对喷头的影响，不会使喷头震动，避免了打印模型上出现波纹，保证了3d打印的质量。

进一步地，上冷却环的内环壁上设置有多个微型气孔，这些微型气孔排列有序、出风方向不一且出风口口径不同，将集中的冷风疏散化为无感柔风，避免直接对喷头进行吹风，避免了喷头温度过低导致打印材料挤出不均匀甚至出现断料的问题。

附图说明

图1是本发明的一种3d打印机的一个实施例的结构示意图；

图2是图1中a处的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一种3d打印机的一个实施例：如图1-2所示，包括壳体1，壳体1内设置有喷头2和冷却装置，壳体1的底板上设置有打印平台3，打印模型8以打印平台3为基面进行打印。冷却装置包括使用时环绕于打印模型8外侧的环形冷却体4，本实施例中打印平台3也位于环形冷却体4的内环中间，环形冷却体4通过上下调节结构上下活动安装于壳体的底板上。环形冷却体4包括上冷却环5和下冷却环6，上冷却环5和下冷却环6均为空心结构，上冷却环5和下冷却环6均具有环形风道。上冷却环5的内环壁上设置有与上冷却环的环形风道连通的用于向打印模型8的打印面上及打印面上方区域吹风的出风口16，上冷却环上还设置有与上冷却环的环形风道连通的进风接头14，进风接头14通过进风软管12连接有进风机。下冷却环6的内环壁上设置有供打印模型打印面附近的气体进入下冷却环的环形风道中的进风口17，下冷却环6上还设置有与下冷却环的环形风道连通的出风接头15，出风接15头通过出风软管13连接有抽风机。

出风口16包括多个排列设置于上冷却环的内环壁上的出风方向不同及出风口口径也不同的微型气孔。这些微型气孔排列有序、出风方向不一且出风口口径不同，将集中的冷风疏散化为无感柔风，避免直接对喷头进行吹风，避免了喷头温度过低导致打印材料挤出不均匀甚至出现断料的问题。下冷却环的内环壁上的进风口17为多个，本实施例中有10个，并沿周向均匀间隔分布。进风口为大径段朝向打印模型的喇叭口结构。上下调节结构包括螺纹连接于壳体的底板上的丝杠9和驱动丝杠9转动的驱动机构，本实施例中驱动机构为驱动电机，驱动电机采用超静音电机，丝杠的数量为两个并沿周向方向间隔设置，驱动电机的数量也为两个。各丝杠9的上端设置有光杆段，各光杆段通过轴承转动设置有用于支撑环形冷却体的托板11，用托板11支撑环形冷却体，支撑面积大，可以实现环形冷却体平稳的上升。

由于从上冷却环5中送入的是冷风，进入下冷却环6中的是热风，为了避免下冷却环与上冷却环之间发生热交换，在上冷却环和下冷却环之间设置有隔热板7。本实施例中上冷却环5和下冷却环6均为一端开口的环形体，两者相对于隔热板对称设置，隔热板与上冷却环的内腔壁形成上环形风道，隔热板与下冷却环的内腔壁形成下环形风道。上、下冷却环与隔热板之间可以通过粘接方式连接在一起。为了防止喷头的温度被冷风吹低，在喷头2的外侧设置有保温层18。进一步，在喷头的外壁上并于保温层18内侧设置有用于检测喷头温度的温度传感器19，温度传感器19通过信号线连接有显示器。可以实时监测喷头温度的变化，根据喷头温度的变化可以调节冷风的进风量。

在本发明的其他实施例中，在保证喷头温度不会被大幅度吹低时，也可以将上冷却环上的出风口做成与下冷却环上的进风口结构一样；上冷却环和下冷却环也可以为两个独立的封闭环形体，两者之间设置有隔热材料或通过隔热胶连接在一起。

本发明的一种3d打印机冷却装置的实施例与上述一种3d打印机的各实施例中的冷却装置的结构相同，此处不再赘述。