一种3D打印用热处理炉的制作方法

一种3d打印用热处理炉
技术领域：
1.本发明属于热处理炉技术领域，具体涉及一种3d打印用热处理炉。


背景技术：

2.3d打印是快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3.在3d打印完成后的产品常常需要进行一定的热加工处理，这便会使用到热处理炉，现有热处理炉的冷却系统和循环系统大都为两套独立的系统，使得装置的维护和使用成本较高，且其加热组件均为固定布置，从而导致炉内的各处温度存在较大差异，从而影响热处理效果，由此提出一种3d打印用热处理炉。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种3d打印用热处理炉，其目的在于解决了现有热处理炉的冷却系统和循环系统区分为两套独立的系统，导致维护和使用成本较高，加热组件均为固定布置，导致炉内的各处温度存在较大差异，影响热处理效果的问题。
5.本发明提供了一种3d打印用热处理炉，包括机体，其特征在于，所述机体的一侧开设有炉腔，所述炉腔内壁的一侧固定连接有承接架，所述炉腔的内壁活动连接有转盘，所述转盘的一侧均匀设置有若干个支撑柱，每个所述支撑柱的一侧均设置有一个加热电阻，所述转盘的另一侧设置有齿圈，所述齿圈的外侧活动连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮的内侧固定连接有传动轴，所述传动轴的一端设置有传动机构，所述炉腔的内顶壁和内底壁均开设有一个气体循环槽，其中一个所述气体循环槽的内底壁固定连接有上气道，另一个所述气体循环槽的内壁的一侧设置有下气道，另一个气体循环槽内壁的顶部设置有滤网，所述上气道的一端设置有循环机构和冷却机构，所述承接架的顶部设置有若干个承接杆，所述机体一侧的顶部铰接有密封门。
6.进一步地，所述传动机构包括设置于传动轴一端的从动锥齿轮，所述从动锥齿轮的外侧啮合有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮的内侧套接有动力轴，所述动力轴的底端固定连接有设置于机体内侧的驱动电机。
7.通过采用上述方案，所述主动锥齿轮将动力轴和驱动电机的动力传递给从动锥齿轮和传动轴，再通过从动锥齿轮和传动轴将动力传递给驱动齿轮，驱动齿轮通过驱动齿圈运转来驱动转盘和支撑柱转动，支撑柱旋转使得加热电阻的位置不断改变，从而使加热电阻的热量更加均匀的向炉腔的内腔进行释放。
8.进一步地，所述机体底部的内侧开设有传动腔，所述传动腔的内腔与主动锥齿轮的外侧活动连接，所述驱动电机的动力输出端与动力轴的底端固定连接，所述动力轴底部的外侧设置有传动齿，所述传动齿的外侧啮合有棘轮连接齿，所述主动锥齿轮的内侧均匀开设有若干个活动腔，每个所述活动腔的内壁均分别与一个棘轮连接齿的一端铰接，所述活动腔内壁的一侧固定连接有压紧弹簧，所述压紧弹簧的另一端与棘轮连接齿的一侧固定
连接。
9.通过采用上述方案，活动腔、棘轮连接齿、压紧弹簧与传动齿使得动力轴处的转矩只能单向传递给主动锥齿轮，进而使得驱动电机的动力只能在一个方向上驱动从动锥齿轮、传动轴的转动，进而驱动齿圈、转盘和支撑柱的运转。
10.进一步地，所述循环机构包括设置于气体循环槽内腔的风扇叶片，所述风扇叶片设置于动力轴的顶端。
11.通过采用上述方案，通过调整风扇叶片的旋转和转动方向便可使气流在包括炉腔、气体循环槽、上气道和下气道在内的腔体、管道之间循环和循环方向，从而降低炉腔的内腔各处温度差。
12.进一步地，所述上气道中部设置有连通管，所述连通管的底端与下气道一端的顶部固定连接。
13.通过采用上述方案，连通管连通上气道和下气道，使气流在循环过程中的热量损失降到最低。
14.进一步地，所述连通管的中部设置有接气管道。
15.通过采用上述方案，接气管道可以方便对炉腔的内腔注入保护气或者抽离炉腔内腔的气体。
16.进一步地，所述连通管的底端设置有空气开关，所述空气开关包括设置于连通管底端的封闭腔，所述封闭腔的内壁活动连接有封闭活塞，所述封闭活塞的底端设置有挤压弹簧，所述挤压弹簧的底端与下气道的内底壁固定连接。
17.通过采用上述方案，空气开关的封闭活塞根据气流流通方向自动控制连通管底部通道的开合、通断。
18.进一步地，所述冷却机构包括固定连接于机体一侧的冷却板，所述冷却板顶部的一端与上气道的一端固定连接，所述冷却板底部的一侧与下气道的一端固定连接，所述冷却板的内侧设置有若干个散热板。
19.通过采用上述方案，所述冷却机构可以使炉腔内的气体与外界进行高效的热量交换，从而起到快速降低炉腔内温度的目的。
20.进一步地，所述上气道靠近冷却板的一端设置有空气阀门，所述空气阀门包括设置于上气道一端的摆动腔，所述摆动腔的内壁铰接有阀门板。
21.通过采用上述方案，阀门板在重力和气体的气压变化的作用下，自动控制上气道靠近冷却板的一端管道的开合、通断。
22.与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
23.1、本发明中，通过驱动齿轮、传动轴、齿圈和转盘的使用，使得支撑柱和加热电阻可以绕着承接架在炉腔的内腔旋转，不断调整加热电阻的位置，从而使加热电阻的热量更加均匀的向炉腔的内腔进行释放，使炉腔内的产品各处温度差异更小，从而获得更好的加热效果；
24.2、本发明中，通过整合循环机构和冷却机构，使得热处理炉更加便于维护，制造和使用成本更低，通过风扇叶片、动力轴、空气阀门和空气开关的使用，实现更加简单、自动化的控制气体循环和快速冷却气体，使得热处理炉的结构更加紧凑，更加便于维护、制造和使用。
25.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明：
26.附图用来提供对本发明进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
27.图1为本发明的侧面剖视结构示意图；
28.图2为本发明的正面剖视结构示意图；
29.图3为本发明主动锥齿轮的剖视结构示意图；
30.图4为本发明冷却板的正面结构示意图；
31.图5为本发明图1中a部分的局部放大结构示意图；
32.图6为本发明图2中b部分的局部放大结构示意图；
33.图7为本发明图2中c部分的局部放大结构示意图。
34.附图标记：1、机体；2、驱动齿轮；3、传动轴；4、齿圈；5、转盘；6、承接架；7、炉腔；8、支撑柱；9、气体循环槽；10、密封门；11、加热电阻；12、承接杆；13、滤网；14、风扇叶片；15、动力轴；16、驱动电机；17、上气道；18、冷却板；19、连通管；20、接气管道；21、下气道；22、主动锥齿轮；23、活动腔；24、棘轮连接齿；25、压紧弹簧；26、散热板；27、传动腔；28、从动锥齿轮；29、传动齿；30、摆动腔阀；31、门板；32、封闭腔；33、封闭活塞；34、挤压弹簧。
具体实施方式：
35.为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.如图1-7所示，本发明提出一种3d打印用热处理炉，包括机体1，其特征在于，机体1的一侧开设有炉腔7，炉腔7内壁的一侧固定连接有承接架6，炉腔7的内壁活动连接有转盘5，转盘5的一侧均匀设置有若干个支撑柱8，每个支撑柱8的一侧均设置有一个加热电阻11，转盘5的另一侧设置有齿圈4，齿圈4的外侧活动连接有驱动齿轮2，驱动齿轮2的内侧固定连接有传动轴3，传动轴3的一端设置有传动机构，炉腔7的内顶壁和内底壁均开设有一个气体循环槽9，其中一个气体循环槽9的内底壁固定连接有上气道17，另一个气体循环槽9的内壁的一侧设置有下气道21，另一个气体循环槽9内壁的顶部设置有滤网13，上气道17的一端设置有循环机构和冷却机构，承接架6的顶部设置有若干个承接杆12，机体1一侧的顶部铰接有密封门10；
37.传动机构包括设置于传动轴3一端的从动锥齿轮28，从动锥齿轮28的外侧啮合有主动锥齿轮22，主动锥齿轮22的内侧套接有动力轴15，动力轴15的底端固定连接有设置于机体1内侧的驱动电机16，主动锥齿轮22将动力轴15和驱动电机16的动力传递给从动锥齿轮28和传动轴3，再通过从动锥齿轮28和传动轴3将动力传递给驱动齿轮2，驱动齿轮2通过
驱动齿圈4运转来驱动转盘5和支撑柱8转动，支撑柱8旋转使得加热电阻11的位置不断改变，从而使加热电阻11的热量更加均匀的向炉腔7的内腔进行释放；
38.机体1底部的内侧开设有传动腔27，传动腔27的内腔与主动锥齿轮22的外侧活动连接，驱动电机16的动力输出端与动力轴15的底端固定连接，动力轴15底部的外侧设置有传动齿29，传动齿29的外侧啮合有棘轮连接齿24，主动锥齿轮22的内侧均匀开设有若干个活动腔23，每个活动腔23的内壁均分别与一个棘轮连接齿24的一端铰接，活动腔23内壁的一侧固定连接有压紧弹簧25，压紧弹簧25的另一端与棘轮连接齿24的一侧固定连接，活动腔23、棘轮连接齿24、压紧弹簧25与传动齿29使得动力轴15处的转矩只能单向传递给主动锥齿轮22，进而使得驱动电机16的动力只能在一个方向上驱动从动锥齿轮28、传动轴3的转动，进而驱动齿圈4、转盘5和支撑柱8的运转；
39.循环机构包括设置于气体循环槽9内腔的风扇叶片14，风扇叶片14设置于动力轴15的顶端，通过调整风扇叶片14的旋转和转动方向便可使气流在包括炉腔7、气体循环槽9、上气道17和下气道21在内的腔体、管道之间循环和循环方向，从而降低炉腔7的内腔各处温度差；
40.上气道17中部设置有连通管19，连通管19的底端与下气道21一端的顶部固定连接，连通管19连通上气道17和下气道21，使气流在循环过程中的热量损失降到最低；
41.连通管19的中部设置有接气管道20，接气管道20可以方便对炉腔7的内腔注入保护气或者抽离炉腔7内腔的气体；
42.连通管19的底端设置有空气开关，空气开关包括设置于连通管19底端的封闭腔32，封闭腔32的内壁活动连接有封闭活塞33，封闭活塞33的底端设置有挤压弹簧34，挤压弹簧34的底端与下气道21的内底壁固定连接，空气开关的封闭活塞33根据气流流通方向自动控制连通管19底部通道的开合、通断；
43.冷却机构包括固定连接于机体1一侧的冷却板18，冷却板18顶部的一端与上气道17的一端固定连接，冷却板18底部的一侧与下气道21的一端固定连接，冷却板18的内侧设置有若干个散热板26，冷却机构可以使炉腔7内的气体与外界进行高效的热量交换，从而起到快速降低炉腔7内温度的目的；
44.上气道17靠近冷却板18的一端设置有空气阀门，空气阀门包括设置于上气道17一端的摆动腔30，摆动腔30的内壁铰接有阀门板31，阀门板31在重力和气体的气压变化的作用下，自动控制上气道17靠近冷却板18的一端管道的开合、通断；
45.实施方式具体为：对3d打印完成后的产品进行热处理时，将产品放置在承接架6的顶部及承接杆12的上表面，关上密封门10使炉腔7的腔体与外界隔绝，通过接气管道20抽空炉腔7、气体循环槽9、连通管19、上气道17和下气道21内的空气，然后箱炉腔7的内腔注入保护气；
46.随后通过驱动电机16控制动力轴15朝向一个方向转动，这个方向使得传动齿29可以带动棘轮连接齿24移动，而棘轮连接齿24受到活动腔23内壁的阻碍从而带动主动锥齿轮22转动，主动锥齿轮22将动力传递给从动锥齿轮28，从动锥齿轮28通过传动轴3带动驱动齿轮2转动，驱动齿轮2带动齿圈4转动，齿圈4带动转盘5、支撑柱8和加热电阻11转动，加热电阻11产生热量，加热电阻11转动使得加热电阻11的热量更加均匀的扩散到炉腔7的内腔；
47.通过驱动电机16控制动力轴15朝向一个方向转动，动力轴15控制风扇叶片14转
动，使保护气通过气体循环槽9进入上气道17内部从而形成气流，摆动腔30两侧的气压差和上气道17内的气流以及阀门板31受到的重力作用使得阀门板31保持竖直状态，进而堵住通向冷却板18的通道，上气道17仅能将气流导入至连通管19，封闭活塞33顶部和底部的气压差使封闭活塞33压缩挤压弹簧34移动，并打开连通管19底部的通道，进而使得气流通过连通管19到达下气道21，气流通过下气道21和气体循环槽9最终回到炉腔7的内腔，进而完成整个循环过程，气体的循环流动减小了炉腔7内腔体各处的气体温度差，有利于更加均匀的加热处于炉腔7内腔的产品；
48.在3d打印的产品热处理的冷却阶段，控制加热电阻11停止工作，通过驱动电机16控制动力轴15朝向另一个方向转动，动力轴15控制风扇叶片14向另一个方向转动，使上气道17内的空气产生气流，并经过炉腔7顶部的气体循环槽9直接向炉腔7的内腔流动，气流推动阀门板31摆动一定角度使冷却板18内的气流能够进入到上气道17，炉腔7内的气体也通过气体循环槽9进入到下气道21的内部，封闭活塞33两侧的气压和挤压弹簧34的压力作用，使封闭活塞33与封闭腔32插接，从而阻断连通管19底部与下气道21的连通，气流通过下气道21直接进入到冷却板18内，气体经过冷却板18内侧的散热板26与外界空气充分交换了热量，从而使得使得装置内部气体稳定得到快速降低，且此时动力轴15无法带动转盘5、支撑柱8和加热电阻11转动。
49.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。