一种手持3D打印物体表面打磨抛光装置的制作方法

本实用新型涉及3D打印物体表面处理装置加工设备领域，更具体地说，它涉及一种手持3D打印物体表面打磨抛光装置。

背景技术：

熔融沉积快速成型工艺 (FDM) 的工作原理是将抽成丝状的热熔性材料ABS、PLA通过送丝机构送进热熔喷头，在喷头内被加热融化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将半流动状态的材料按CAD分层数据控制的路径挤出并沉积在指定的位置凝固成形，并与周围的材料粘结，层层堆积成型。FDM 工艺成型精度较低，目前的最高精度约为 0.1mm。沉积成型后的产品表面有明显的丝状纹理，层间过渡生硬，外观比较粗糙，后期往往还需要采用专门设备进行手工打磨、喷油、丝印、电镀等处理，后处理工艺较为复杂。

传统的加工设备采用打磨笔直接打磨，加工设备简陋，没有无法去粉尘，没有加热装置，打磨装置没有减震缓冲装置，由于打磨电机的高速旋转产生高频振动，使得操作人员手拿着长时间使用会产生振动疲劳，无法满足现有生产需求，导致加工效率低下，精度无法到达合格标准要求。

技术实现要素：

本实用新型针对现有产品的不足，而提供一种手持3D打印物体表面打磨抛光装置，用于解决传统3D打印物体表面打磨装置没有雾化除尘装置，工件都是干磨加工，表面粗糙、且长时间手持打磨装置会产生振动疲劳，无法满足加工精度要求。

本实用新型的一种手持3D打印物体表面打磨抛光装置，所述打磨抛光装置包括至少一个和气源驱动装置相连接的通气软管，通气软管和打磨装置的尾部连接，打磨装置的内部设置有空腔，空腔内设置有电机安装座，电机安装座的空腔内安装有驱动电机，和电机安装座通过螺纹连接的加工手柄，加工手柄的前端设置有安装座，安装座和磨头连接，磨头的前端设置有圆锥打磨头；安装座的前端设置雾化嘴；

所述气源驱动装置包括储水箱、气源箱、控制面板、壳体、风机、电加热网、导风箱体；所述壳体的前侧表面设置有控制面板，所述壳体的右侧面设置有侧板，壳体的内部设置有各自独立的一个储水箱和一个气源箱；

所述气源箱内部设置有一个空腔，空腔中间部位设置有隔板，隔板右边的空腔内安装有风机，所述风机入风口处安装有过滤网，风机出风口出安装有电加热网，电加热网的安装在导风箱体入口处，导风箱体的上端设置有热风口，热风口和通气软管连接；所述壳体的下方设置有进水管，所述进水管成螺旋状绕在电加热网的内部，进水管的出口通过出水口和通气软管连接；通气软管和打磨装置壳体内部的气液混合通道相通，气液混合通道的前端和雾化嘴相通；所述气液混合通道上设置有手控开关控制气液混合通道开启和闭合，所述安装座上还设置有一根回水管，回水管和储水箱相通。

进一步，所述磨头为直径5-8CM的圆柱形打磨头，所述圆锥打磨头的长度为直径为4cm，底部半径为2cm的圆锥型结构。

进一步，所述通气软管包括外层管、内层管、螺旋导向筋、水流通道、空气通道；所述内层管套装在外层管的内部，外层管和内层管之间设置有螺旋导向筋，内层管的内部为空气通道，外层管和内层管之间形成的空间管道为水流通道。

进一步，所述储水箱出水口处设置有加压水泵，水泵的出口和进水管连接，进水管通过混合阀块和通气软管连接。

进一步，所述混合阀块包括进气通道、进气腔、锥形顶头、锥形顶头弹簧、压力控制杆、定压阀座弹簧、出水腔、定压活动阀座、进水腔；

所述进水腔的上端安装有定压活动阀座，定压活动阀座的中间部位设置有孔A，孔A的上端连接有定压活动阀座弹簧，进水腔通过孔A和孔D相通，孔D和回水通道相通；回水通道和回水管及储水箱连接，定压活动阀座在最下端时进水腔和出水腔隔离，定压活动阀座在最上端时进水腔和出水腔相通；

所述进气通道的上端和进气腔相通，进气腔的前端设置有孔B，孔B的前端和锥形顶头配合连接，锥形顶头通过锥形顶头弹簧和压力控制杆连接，锥形顶头将孔B和孔C隔离，孔C和空气通道相通。

进一步，所述雾化嘴包括一个内壁设置有圆锥形空腔的雾化嘴壳体、一个设置在雾化嘴壳体圆锥形空腔内壁上的螺旋槽、一个安装在圆锥形空腔前端的导向块和安装在导向块的前端的出气嘴；所述导向块靠向圆锥形空腔的侧面上设置均匀排布的半球形的导向凹槽，导向块和圆锥形空腔内壁设置有气化通孔。

本实用新型的有益效果是：

1、结构合理，整体结构采用磨头为直径5CM的圆柱形打磨头，满足常规加工要求，所述圆锥打磨头可以加工内部凹槽边缘，方便快捷，无需更换小直径的打磨头，降低施工成本，提高加工效率。

2、设置加热装置，加热装置通过电加热网将气流加热后通过风机将热风排入通气软管，在加工的过程中可以加热，提高工作舒适度，过滤网在加热的过程中同时可以改善空气质量。

3、风机作为气流动力的同时起到了雾化水动力源，水流和气流在打磨装置壳体内部的通道的内混合，使得水润滑剂得到充分的均匀的喷洒在3D打印物体表面，从而提高3D打印物体表面的打磨精度。

4、打磨装置通道内的水流加压缩空气流形成的无状混流层，打磨装置在使用的过程中打磨电机的高速旋转产生高频振动，经过无状混流层的缓冲，使得打磨装置使用时非常平稳，减少振动疲劳产生，从而提高操作人员的使用舒适度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的使用原理剖视图。

图3为本实用新型的打磨装置的结构示意图。

图4为本实用新型的打磨装置的剖视图。

图5为本实用新型的雾化嘴的结构示意图。

图6为本实用新型的雾化嘴的剖视图。

图7为本实用新型的通气软管的剖视图。

图8为本实用新型的混合阀块的结构示意图。

图中：储水箱111、气源箱112、控制面板113、侧板114、壳体11、风机12、热风口13、过滤网14、电加热网15、导风箱体16、进水管17、隔板18、出水口19、回水管211、打磨装置2、电机安装座21、加工手柄22、安装座23、磨头24、雾化嘴25、圆锥打磨头26、通气软管27、手控开关28、混合阀块29、外层管271、内层管272、螺旋导向筋273、水流通道274、空气通道275、雾化嘴壳体30、螺旋槽31、出气嘴32、导向块33、气化通孔34、进气通道291、进气腔292、锥形顶头293、锥形顶头弹簧294、压力控制杆295、定压阀座弹簧296、出水腔297、定压活动阀座298、进水腔299。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

有图1、2所示，一种手持3D打印物体表面打磨抛光装置，所述打磨抛光装置包括至少一个和气源驱动装置相连接的通气软管27，通气软管27和打磨装置2的尾部连接，打磨装置2的内部设置有空腔，空腔内设置有电机安装座21，电机安装座21的空腔内安装有驱动电机，和电机安装座21通过螺纹连接的加工手柄22，加工手柄22的前端设置有安装座23，安装座23和磨头24连接，磨头24的前端设置有圆锥打磨头26；安装座23的前端设置雾化嘴25；

所述气源驱动装置包括储水箱111、气源箱112、控制面板113、壳体11、风机12、电加热网15、导风箱体16；所述壳体11的前侧表面设置有控制面板113，所述壳体11的右侧面设置有侧板114，壳体11的内部设置有各自独立的一个储水箱111和一个气源箱112；

所述气源箱112内部设置有一个空腔，空腔中间部位设置有隔板18，隔板18右边的空腔内安装有风机12，所述风机12入风口处安装有过滤网14，风机12出风口出安装有电加热网15，电加热网15的安装在导风箱体16入口处，导风箱体16的上端设置有热风口13，热风口13和通气软管27连接；所述壳体11的下方设置有进水管17，所述进水管17成螺旋状绕在电加热网15的内部，进水管17的出口通过出水口19和通气软管27连接；通气软管27和打磨装置2的壳体内部的气液混合通道相通，气液混合通道的前端和雾化嘴25相通；所述气液混合通道上设置有手控开关28控制气液混合通道开启和闭合，所述安装座23上还设置有一根回水管211，回水管211和储水箱111相通。通气软管27的双通道结构设计和打磨装置壳体内部的通道相通，通道的前端和雾化嘴25相通，打磨装置通道内的水流加压缩空气流混合后形成的无状混流层，打磨装置在使用的过程中产生的振动，经过无状混流层缓冲，使得打磨装置使用时非常平稳，减少振动疲劳产生，从而提高使用舒适度。

所述磨头24为直径5-8CM的圆柱形打磨头，所述圆锥打磨头26的长度为直径为4cm，底部半径为2cm的圆锥型结构。圆锥打磨头26可以加工的内部凹槽边缘，方便快捷，无需更换小直径的打磨头。

如图7所示，所述通气软管27包括外层管271、内层管272、螺旋导向筋273、水流通道274、空气通道275；所述内层管272套装在外层管271的内部，外层管271和内层管272之间设置有螺旋导向筋273，内层管272的内部为空气通道275，外层管271和内层管272之间形成的空间管道为水流通道274。通气软管27的双通道结构设计使得软管在使用过程中稳定不会因为气压的变化而抖动，提高软管的强度，增强了软管的竖向强度，避免软管横向折断，提高软管的使用寿命，同时水流通道274中螺旋导向筋273可以将水流变为混流状态，减少流体的阻力。

所述储水箱111出水口处设置有加压水泵，水泵的出口和进水管17连接，进水管17通过混合阀块29和通气软管27连接。

如图8所示，所述混合阀块29包括进气通道291、进气腔292、锥形顶头293、锥形顶头弹簧294、压力控制杆295、定压阀座弹簧296、出水腔297、定压活动阀座298、进水腔299；

所述进水腔299的上端安装有定压活动阀座298，定压活动阀座298的中间部位设置有孔A，孔A的上端连接有定压活动阀座弹簧，进水腔299通过孔A和孔D相通，孔D和回水通道相通；回水通道和回水管211及储水箱111连接，定压活动阀座298在最下端时进水腔299和出水腔297隔离，定压活动阀座298在最上端时进水腔299和出水腔297相通；

所述进气通道291的上端和进气腔292相通，进气腔292的前端设置有孔B，孔B的前端和锥形顶头293配合连接，锥形顶头293通过锥形顶头弹簧294和压力控制杆295连接，锥形顶头293将孔B和孔C隔离，孔C和空气通道275相通。

所述雾化嘴25包括一个内壁设置有圆锥形空腔的雾化嘴壳体30、一个设置在雾化嘴壳体30圆锥形空腔内壁上的螺旋槽31、一个安装在圆锥形空腔前端的导向块33和安装在导向块33的前端的出气嘴32；所述导向块33靠向圆锥形空腔的侧面上设置均匀排布的半球形的导向凹槽，导向块33和圆锥形空腔内壁设置有气化通孔34。如图4、5所示，通气软管27和打磨装置壳体内部的通道相通，通道的前端和雾化嘴25相通，水流和气流在打磨装置壳体内部的通道的内混合，被压入到雾化嘴25的圆锥形空腔中，流水冲击到导向块33的半球形的导向凹槽上，被方向沿着雾化嘴壳体30圆锥形空腔内壁上的螺旋槽31进行旋转，使得水流变为混流状态，从而防止在雾化嘴25前端的气阻区的形成，使用少量的润滑剂即可充分的均匀的喷洒在3D打印物体表面，从而提高3D打印物体表面的打磨精度。

使用时，气源驱动装置的风机12工作，将气流从过滤网14吸入壳体11的空腔内，风机12将气流压入电加热网15进入导风箱体16，导风箱体16将气流二次导流再次经过电加热网15，经过二次加热后的气流通过热风口13进入到混合阀块29的进气通道291中，再到进气腔292在气压达到锥形顶头弹簧294设定的压力值后，顶开锥形顶头293通过孔C进入到空气通道275，空气通道275和通气软管27内的空气通道连接；

储水箱111出水口处设置有加压水泵，水泵的出口和进水管17连接，进水管17和混合阀块29的进水腔299连接，在水压达到定压活动阀座298的设定压力值后，顶开压活动阀座298，进入出水腔297，出水腔297和通气软管27的水流通道274连接，进水管17成螺旋状绕在电加热网15的内部，通气软管27和打磨装置2的尾部接头连接；

通气软管27的双通道结构设计和打磨装置2壳体内部的气液混合通道相通，通道的前端和雾化嘴25相通，打磨装置2的气液混合通道内的水流加压缩空气流混合后形成的无状混流层，打磨装置的电机在使用的过程中产生的高频振动，经过气液无状混流层缓冲，使得打磨装置使用时非常平稳，减少振动疲劳产生，从而提高使用舒适度。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。