一种自动控温3D打印机的制作方法

本实用新型属于3D打印技术领域，具体涉及一种自动控温3D打印机。

背景技术：

3D打印技术是一由数字化模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维物理实体的快速成型技术，无需传统的切削加工机床和工模具，在计算机的控制下根据工件的三维模型可直接成型三维实体。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。其具体使用的成型方式有很多种，例如选择性激光烧结、熔融沉积、光固化成型、分层实体制造等，基本原理均是采用“分层制造、逐层叠加”的制造思想，然而，在北部寒带地区或南部热带地区，温度条件非常恶劣，或温度经常低于5℃，从喷头出来的打印材料，尚未进行层与层间的叠加即硬化、固化，导致产品质量差；或温度常常高于40℃，细小工件不能成型问题频频凸现，这造成普通的3D打印机无法运行，常常耽误时间、工程进度等，给特殊环境下的打印工作带来了很大的麻烦。

技术实现要素：

为解决普通3D打印机在高温或低温环境下运行困难的技术问题，本实用新型提供了一种自动控温3D打印机，通过在3D打印机上加设风冷系统和暖风系统的技术方案，实现了3D打印机在特殊环境下的正常工作。

本实用新型采用的技术方案是：一种自动控温3D打印机，包括总控系统、机箱和设置在机箱内的3D打印总成，关键在于：还包括风冷系统、风热系统和与总控系统信号输入端连接、设置在机箱内部的测温系统，所述风冷系统的受控端及风热系统的受控端分别与总控系统连接，并借助总控系统输出的分控信号形成风冷和风热切换运行。

上述技术方案中，自动控温3D打印机中包括总控系统、机箱和设置在机箱内的3D打印总成，作为本实用新型的关键点在于，还设置了测温系统及风冷系统和风热系统，测温系统设置在机箱内部，用于实时检测3D打印机机箱内部的环境温度，并将温度数据信号输送至总控系统；风冷系统和风热系统的受控端分别与总控系统信号输出端连接，总控系统借助测温系统检测打印机机箱内的环境温度，当超出设定的温度范围时，则控制风冷系统或风热系统启动运行，从而保证打印机内部工作环境温度在预定范围内，一方面保证了打印机在特殊温度环境下能正常工作，一方面保证打印材料在最佳温度下层叠堆积，从而保证了成品的质量。

本实用新型的有益效果是：（1）本实用新型提供的自动控温3D打印机中设置了风冷系统和风热系统，在总控系统的协调配合下，实现了精确控温，有效保证了打印材料在最佳温度进行3D堆积，一方面保证了打印机在特殊温度环境下能正常工作，一方面保证打印材料在最佳温度下层叠堆积，从而保证了成品的质量；（2） 在进一步改进的技术方案中，风冷系统、风热系统结构设计紧凑、科学合理，保证了打印环境的平稳；蓄电池及折叠隐藏式太阳能电池组件的设置方便了打印机的室外工作。

附图说明

图1为本实用新型自动控温3D打印机的电路控制原理框图；

图2为自动控温3D打印机省略打印机总成的结构示意图；

图3为风冷系统组件的结构示意图；

图中，1、机箱，1-1、可视窗口，2、风冷系统，21、电子制冷器，22、空气冷却板，23、导冷风扇，3、风热系统，4、测温系统。

具体实施方式

本实用新型提供一种自动控温3D打印机，包括总控系统、机箱和设置在机箱内的3D打印总成，关键在于：还包括风冷系统、风热系统和与总控系统信号输入端连接、设置在机箱内部的测温系统，所述风冷系统的受控端及风热系统的受控端分别与总控系统连接，并借助总控系统输出的分控信号形成风冷和风热切换运行。

上述自动控温3D打印机中包括总控系统、机箱和设置在机箱内的3D打印总成，作为本实用新型的关键点在于，还设置了测温系统及风冷系统和风热系统，测温系统设置在机箱内部，用于实时检测3D打印机机箱内部的环境温度，并将温度数据信号输送至总控系统；风冷系统和风热系统的受控端分别与总控系统信号输出端连接，总控系统借助测温系统检测打印机机箱内的环境温度，当超出设定的温度范围时，则控制风冷系统或风热系统启动运行，从而保证打印机内部工作环境温度在预定范围内，一方面保证了打印机在特殊温度环境下能正常工作，一方面保证打印材料在最佳温度下层叠堆积，从而保证了成品的质量。

所述风冷系统2结构中包括定位在机箱1后背板上、与总控系统信号输出端连接的电子制冷器21、与电子制冷器21连接的空气冷却板22及与空气冷却板22连接的导冷风扇23。

风冷系统2结构中包括电子制冷器21、空气冷却板22和导冷风扇23，电子制冷器21定位在机箱1后背板上、并与总控系统信号输出端连接，空气冷却板22与电子制冷器21连接，导冷风扇23与空气冷却板22连接，需要制冷时，开启电子制冷器21、空气冷却板22及导冷风扇23，则电子制冷器21制冷，借助空气冷却板22形成冷空气，最后借助导冷风扇23，冷空气从导冷风扇23扇叶间隙进入机箱1内部，从而降低内部温度。

所述风热系统3结构中包括定位在机箱1后背板上、与总控系统信号输出端连接的电子加热装置、与电子加热装置连接的空气加热板及与空气加热板连接的导热风扇。

风热系统3与风冷系统2结构、原理类似。

所述测温系统4中包括定位在机箱1内部、与总控系统信号输入端连接的测温电偶。测温电偶探测机箱1内部温度并将信号输入至总控系统，总控系统根据所测得的温度与存储的标准数据比较，控制风热系统3或风冷系统2运行，从而对机箱1内部的温度精确调控。

所述总控系统结构中包括电源、控制器、存储器、分别与控制器输入端连接的输入电路、以及与控制器输出端连接的显示器和输出电路，输入电路的信号采集端与测温系统连接，输出电路的控制端与风冷系统、风热系统连接，测温系统、风冷系统及风热系统借助总控系统形成闭环控制电路结构。

所述电源为交流电、蓄电池和/或折叠隐藏式太阳能电池组件。交流电方便本打印机在室内的工作，使用交流电电源时，借助配套的电源适配器为打印机供电进行工作；蓄电池及太阳能电池组件作为电源方便了户外工作，其中蓄电池为普通一次性电池或可充电蓄电池。

所述太阳能电池组件中包括借助折叠支架定位于壳体外壁上的太阳能电池板和配套的操作箱；所述操作箱内设有充电控制器、转换器及蓄电池，太阳能电池板依次经充电控制器、转换器与蓄电池连接；操作箱箱体上设有交流电接口、显示屏、逆变器开关、操作箱电源开关；3D打印总成与蓄电池的输出端连接。

太阳能电池组件中包括太阳能电池板和配套的操作箱，太阳能电池板借助折叠支架定位于机箱1外壁上，操作箱内设有充电控制器、转换器及蓄电池，充电控制器用于控制电流的通断，防止充爆电池。户外工作需要时，支架升起，开启操作箱上的开关，太阳能电池板收集太阳能，然后经充电控制器、转换器将电能储存于蓄电池中，3D打印总成与蓄电池的输出端连接，从而借助蓄电池供电工作。

所述3D打印总成结构中包括底座、定位于底座上的打印平台和三维位置调节结构及限位于三维位置调节结构上的挤丝机构和喷头。

所述机箱1的前、后、左或右侧门为可开关式门，并设置可视窗口1-1，开关式门借助弹性件形成密闭空间。

机箱1为封闭式，为便于放入、取出打印装置及打印产品等，机箱1的前、后、左或右侧门为开关式门，形式可采用活页铰接或推拉式活动门，开关式门与其它五面形成的主体借助弹性件形成密闭空间。方便实时观察，机箱1的开关式门或侧壁上设置有可视窗口1-1，可视窗口1-1可设置一个或多个，或机箱1整体设置为玻璃透明结构。

综上可见，本实用新型提供的自动控温3D打印机在室内、室外都方便工作，尤其在温度恶劣的环境下仍然能根据打印材料的最佳温度在理想状态下工作，保证了打印材料在最佳温度下层叠堆积，从而保证了成品的质量。