一种具有成型室加热装置的3d打印机的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种具有成型室加热装置的3D打印机，包括打印机外壳(7)、打印机门(4)、成型底板(8)和喷头组件(6)，还包括：设置于所述打印机外壳(7)内部的成型室加热系统，所述成型室加热系统包括空气加热装置(5)和与所述空气加热装置(5)相连的温控装置(2)。本实用新型提供的具有成型室加热装置的3D打印机中的加热装置能够将成型室内的空气温度加热到室温以上，110℃以下，同时，温控装置能够实时测量成型室的空气温度，通过和空气加热装置的联动，能将成型室内温度维持在设定温度，实现了打印机内部的打印成型室温度可控。
【专利说明】
一种具有成型室加热装置的3D打印机
技术领域
[0001]本实用新型属于3D打印机技术领域，具体涉及一种具有成型室加热装置的3D打印机。
【背景技术】
[0002]3D打印，又称积层制造(Additive Manufacturing，AM)，属于快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础直接制造几乎任意形状三维实体的技术。3D打印运用粉末状金属或塑料等材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体，即“层造形法”。
[0003]通过研究表明，在FDM(熔融沉积式)3D打印设备中，成型环境温度对于制件的成型质量有着很大的影响。但在现有的Π)Μ型3D打印设备中，一般都是采用开放式的结构，成型环境温度会受到外部气温的影响(例如，成型环境温度随季节变化)，容易导致制件的开裂，成型质量不稳定。
[0004]而一些封闭式的打印机，能使成型室温度略高于气温，但是温度依然不足以提供一个很好的成型环境，并且温度不可控。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种具有成型室加热装置的3D打印机，本实用新型提供的打印机实现了打印温度的可控，并且为制件提供了一个良好的成型环境。
[0006]本实用新型提供了一种具有成型室加热装置的3D打印机，包括打印机外壳(7)、打印机门(4)、成型底板(8)和喷头组件(6)，还包括:
[0007]设置于所述打印机外壳(7)内部的成型室加热系统，所述成型室加热系统包括空气加热装置(5)和与所述空气加热装置(5)相连的温控装置(2)。
[0008]优选的，所述成型室加热系统还包括与所述温控装置相连的感温探头(I)。
[0009 ]优选的，所述感温探头(I)选自热电阻、热电偶或辐射式温度计。
[0010]优选的，所述成型室加热系统还包括靠近所述空气加热装置(5)设置的空气循环装置(3)。
[0011]优选的，所述空气循环装置贴合设置于所述空气加热装置(5)上。
[0012]优选的，所述贴合为通过螺丝紧固贴合。
[0013]优选的，还包括设置于所述打印机外壳(7)内侧或外侧的保温结构，所述打印机外壳(7)和所述保温结构构成所述3D打印机的复合保温壳体。
[0014]优选的，所述复合保温壳体还包括打印机内壳，所述保温结构设置于所述打印机外壳(7)和所述打印机内壳之间。
[0015]优选的，所述复合保温壳体还包括贴附于打印机内壳的保温隔热布和贴附于所述保温隔热布的金属箔层，或者所述复合保温壳体还包括涂附于所述打印机内壳内侧和/或外侧的隔热涂层。
[0016]优选的，打印机门(4)为密封门。
[0017]所述成型底板(8)连接有加热装置。
[0018]与现有技术相比，本实用新型提供了一种具有成型室加热装置的3D打印机，包括打印机外壳(7)、打印机门(4)、成型底板(8)和喷头组件(6)，还包括:设置于所述打印机外壳(7)内部的成型室加热系统，所述成型室加热系统包括空气加热装置(5)和与所述空气加热装置(5)相连的温控装置(2)。本实用新型提供的具有成型室加热装置的3D打印机中的加热装置能够将成型室内的空气温度加热到室温以上，110°C以下，同时，温控装置能够实时测量成型室的空气温度，通过和空气加热装置的联动，能将成型室内温度维持在设定温度，实现了打印机内部的打印成型室温度可控。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型所提供的具有成型室加热装置的3D打印机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]本实用新型提供了一种具有成型室加热装置的3D打印机，参见图1，图1为本实用新型所提供的具有成型室加热装置的3D打印机的结构示意图。
[0021]如图1所示，在一个【具体实施方式】中，本实用新型提供的具有成型室加热装置的3D打印机包括，包括打印机外壳(7)、打印机门(4)、成型底板(8)和喷头组件(6)，还包括设置于所述打印机外壳(7)内部的成型室加热系统，所述成型室加热系统包括空气加热装置(5)和与所述空气加热装置(5)相连的温控装置(2)。
[0022]本实用新型提供的具有成型室加热装置的3D打印机包括成型室加热系统，所述成型室加热系统设置于所述打印机外壳(7)内部，包括空气加热装置。在本实用新型中，所述空气加热装置用于加热成型室内的空气，较高的环境温度可以使得材料更好的成型，减少制件的翘边和开裂。所述空气加热装置能够将成型室内的空气加热至室温?IlOtC，本实用新型对所述空气加热装置的类型并没有特殊限制，能够实现加热打印机成型室中空气的加热装置即可。在一些【具体实施方式】中，所述加热装置为光管式空气加热器;在另一些【具体实施方式】中，所述加热装置为肋管式空气加热器。
[0023]所述成型室加热系统还包括与所述空气加热装置(5)相连的温控装置(2)。所述温控装置(2)用于将成型室内的空气控制在设定温度。在本实用新型的一些【具体实施方式】中，所述温控装置(2)连接有感温探头(I)，感温探头(I)可以对成型室内的温度进行实时监控，所述温控装置(2)通过和空气加热装置(5)的联动，能将成型室内的温度维持在设定温度。在一些【具体实施方式】中，所述温控装置(2)优选为电子温控器，所述电子温控器带有显示屏，可以实时显示成型室内的温度以及预设温度。在本实用新型中，所述感温探头(I)优选为热电阻、热电偶或辐射式温度计。
[0024]所述成型室加热系统还包括靠近所述空气加热装置(5)设置的空气循环装置(3)。所述空气循环装置(3)用于将成型室内温度分布更加均匀，同时也有助于提升成型室内的升温速率。在一些【具体实施方式】中，所述空气循环装置贴合设置于所述空气加热装置(5)上。优选的，所述贴合为通过螺丝紧固贴合。在另一些【具体实施方式】中，所述空气循环装置与所述空气加热装置(5)不贴合设置，S卩，所述空气循环装置设置于所述空气加热装置的外侧风道的出口处。
[0025]在本实用新型中，所述成型室加热系统的运行过程如下:
[0026]通过所述温控装置(2)预先设定所述成型室所要达到的温度，开启所述成型室加热系统，空气加热装置(5)、温控装置(2)、感温探头(I)以及空气循环装置(3)开始运行，所述空气加热装置(5)开始对成型室内的空气进行加热，空气循环装置(3)的风机开启，将所述加热空气均匀分布在成型室内，感温探头(I)对成型室内的温度进行实时监测，并将检测的数据反映到温控装置(2)，并在温控装置的显示屏上显示成型室内的实时温度，当所述感温探头(I)检测的温度达到预先设定的温度时，所述成型室加热系统停止运行，成型室达到预设温度，即可实现产品的打印过程，打印耗材在设定的温度条件下可以更好的成型，从而减少制件的翘边和开裂现象。
[0027]本实用新型提供的具有成型室加热装置的3D打印机还包括设置于所述打印机外壳(7)内侧或外侧的保温结构，所述打印机外壳(7)和所述保温结构构成所述3D打印机的复合保温壳体。
[0028]在本实用新型的一些【具体实施方式】中，所述成型底板(8)连接有加热装置，形成热床。
[0029]在一些【具体实施方式】中，所述复合保温壳体还包括打印机内壳，所述保温结构设置于所述打印机外壳(7)和所述打印机内壳之间。
[0030]本实用新型所述的具有成型室加热装置的3D打印机的复合保温壳体包括打印机外壳，所述打印机外壳的厚度为0.3?20mm，优选为0.5?I Omm。所述打印机外壳的材料选自木材、塑料、玻璃、陶瓷或金属。所述木材选自层合板、再生木材或实木;所述塑料选自聚丙烯、聚碳酸酯、尼龙、聚甲醛、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或ABS;所述玻璃选自普通平板玻璃、钢化玻璃、磨砂玻璃、印花玻璃或彩色玻璃;所述陶瓷选自粗陶、细陶、炻器、半瓷器或瓷器;所述金属选自铁、铝、铜、不锈钢或铝合金。
[0031]本实用新型所述的具有成型室加热装置的3D打印机的复合保温壳体还包括设置于所述打印机外壳内侧或外侧的保温结构。在本实用新型中，所述保温结构贴附于打印机外壳的内侧或外侧或通过螺丝固定于所述打印机外壳的内侧或外侧。所述保温结构的厚度为I?60mm，优选为3?55mm。
[0032]在本实用新型的一些实施例中，所述保温结构为保温材料层。所述保温材料层的保温材料选自橡胶泡沫、聚乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、酚醛泡沫、聚苯乙烯泡沫或者玻璃纤维毡、岩棉毡、陶瓷纤维毡(毯)或石棉布。在本实用新型的一个实施例中，所述保温层材料选自橡胶泡沫。
[0033]在一个具体实施例中，所述具有成型室加热装置的3D打印机的复合保温壳体还包括打印机内壳，所述保温结构设置于所述打印机外壳和所述打印机内壳之间。
[0034]在本实用新型中，所述打印机内壳的厚度为0.3?20mm，优选为0.5?10mm。所述打印机外壳的材料选自木材、塑料、玻璃、陶瓷或金属。所述木材选自层合板、再生木材或实木;所述塑料选自聚丙烯、聚碳酸酯、尼龙、聚甲醛、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或ABS;所述玻璃选自普通平板玻璃、钢化玻璃、磨砂玻璃、印花玻璃或彩色玻璃;所述陶瓷选自粗陶、细陶、炻器、半瓷器或瓷器;所述金属选自铁、铝、铜、不锈钢或铝合金。
[0035]在本实用新型的一些具体实施例中，所述打印机内壳通过加强筋固定在所述打印机外壳内。即，在所述打印机外壳与打印机内壳间的公共垂直面上设置加强筋结构，以固定打印机外壳与打印机内壳的位置，以及增强结合面强度。
[0036]在本实用新型的另一些具体实施例中，所述打印机内壳通过螺丝固定在打印机外壳内。所述打印机内壳设置有带有螺纹的通孔，所述螺丝通过所述通孔将打印机内壳固定于所述打印机外壳内。
[0037]在本实用新型的另一些实施例中，所述打印机内壳设置有第一通孔，所述打印机外壳设置有第二通孔，所述螺栓或螺杆贯穿第一通孔以及第二通孔，并用螺母固定。
[0038]在本实用新型的另外一些实施例中，所述打印机内壳通过固定件固定在所述打印机外壳内。所述螺丝贯穿所述固定件将所述打印机外壳与所述打印机内壳紧固。所述固定件选自工字件、C形件或L形件。
[0039]在本实用新型的另一些实施例中，所述保温结构为保温材料层。所述保温材料层的保温材料选自橡胶泡沫、聚乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、酚醛泡沫、聚苯乙烯泡沫或者玻璃纤维毡、岩棉毡、陶瓷纤维毡(毯)或石棉布。在本实用新型的一个实施例中，所述保温层材料选自橡胶泡沫。
[0040]在本实用新型的一些实施例中，设置于所述打印机外壳与所述打印机内壳之间的保温结构氮气层或空气层;优选的，在本实用新型的一些实施例中，所述保温结构为氮气层。
[0041]在本实用新型的一些实施例中，设置于所述打印机外壳与所述打印机内壳之间的保温结构为真空层。
[0042]在本实用新型的一些实施例中，所述保温材料层通过打印机外壳与打印机内壳紧固夹住，实现了保温层的固定。
[0043]在本实用新型的另一些实施例中，所述保温材料层粘结于所述打印机外壳与所述打印机内壳之间，以实现保温层的固定。优选的，所述保温层通过粘合胶水和粘合胶带粘合于所述打印机外壳与所述打印机内壳之间。
[0044]其中，所述粘合胶水优选为有机硅胶、酚醛树脂胶、脲醛树脂胶、环氧胶、聚酰亚胺胶、硅酮胶、502胶水、AB胶水、橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、环氧树脂胶、不饱和树脂胶、酚醛树脂胶、聚丙烯酸树脂胶或聚氯乙烯树脂胶。
[0045]所述粘合胶带优选为双面胶带、透明胶带、BOPP胶带、布基胶带、牛皮纸胶带、美纹纸胶带、纤维胶带、PVC胶带或PE泡棉胶带。
[0046]所述保温结构包覆于打印机内壳表面，并结合打印机外壳，实现打印机的保温性會K。
[0047]在本实用新型的另一些实施例中，所述复合保温壳体还包括贴附于打印机内壳的保温隔热布。在本实用新型中，所述保温隔热布的厚度为O?15mm，优选为0.1?10mm，所述保温隔热布通过粘合胶水和粘合胶带粘合于所述打印机内壳，或通过螺丝固定于所述打印机内壳。所述保温隔热布的材质为玻璃纤维、陶瓷纤维、碳纤维、岩棉纤维、石棉纤维织物或毡。
[0048]在本实用新型的另一些实施例中，所述复合保温壳体还包括贴附于保温隔热布的金属箔层，所述金属箔优选为铝箔或锡箔，加有金属箔的隔热布可增强红外波的反射效果，降低红外吸收量，同时可隔绝腐蚀性气体对于打印机内壳的腐蚀，延长打印机的使用寿命。
[0049]在本实用新型的一些【具体实施方式】中，所述复合保温壳体还包括贴附于所述打印机内壳内侧和/或外侧的隔热涂层。具体的，所述隔热涂层可以涂附于所述打印机内壳的内侦U，或者涂附于所述打印机内壳的外侧，或者分别贴附于所述打印机内壳的内外两侧。当所述隔热涂层涂覆于打印机内壳外侧时，所述隔热涂层位于所述打印机内壳与所述保温结构之间。
[0050]在本实用新型中，所述门体优选为密封门，所述密封门配合所述复合保温壳体形成具有密封内腔的3D打印机，从而提高了成型室的保温能力。
[0051]本实用新型提供的具有成型室加热装置的3D打印机中的加热装置能够将成型室内的空气温度加热到室温以上，110°C以下，同时，温控装置能够实时测量成型室的空气温度，通过和空气加热装置的联动，能将成型室内温度维持在设定温度，实现了打印机内部的打印成型室温度可控。
[0052]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种具有成型室加热装置的3D打印机，包括打印机外壳(7)、打印机门(4)、成型底板(8)和喷头组件(6 )，其特征在于，还包括: 设置于所述打印机外壳(7)内部的成型室加热系统，所述成型室加热系统包括空气加热装置(5)和与所述空气加热装置(5)相连的温控装置(2); 所述成型底板(8)连接有加热装置，形成热床。2.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述成型室加热系统还包括与所述温控装置相连的感温探头(I)。3.根据权利要求2所述的3D打印机，其特征在于，所述感温探头(I)选自热电阻、热电偶或辐射式温度计。4.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述成型室加热系统还包括靠近所述空气加热装置(5)设置的空气循环装置(3)。5.根据权利要求4所述的3D打印机，其特征在于，所述空气循环装置贴合设置于所述空气加热装置(5)上。6.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，还包括设置于所述打印机外壳(7)内侧或外侧的保温结构，所述打印机外壳(7)和所述保温结构构成所述3D打印机的复合保温壳体。7.根据权利要求6所述的3D打印机，其特征在于，所述复合保温壳体还包括打印机内壳，所述保温结构设置于所述打印机外壳(7)和所述打印机内壳之间。8.根据权利要求7所述的3D打印机，其特征在于，所述复合保温壳体还包括贴附于打印机内壳的保温隔热布和贴附于所述保温隔热布的金属箔层，或者所述复合保温壳体还包括涂附于所述打印机内壳内侧和/或外侧的隔热涂层。9.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，打印机门(4)为密封门。
【文档编号】B29C35/04GK205631387SQ201620054887
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年1月20日
【发明人】陈梓煜, 邓世捷, 李磊
【申请人】广州市阳铭新材料科技有限公司