CN105014822B - 适用于快速成型装置的粉末加热组件及其加热模块 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种粉末加热组件，适用于快速成型装置，包含：供粉槽及加热模块，供粉槽具有容置空间及落粉口，容置空间用以盛装成型粉末，并与落粉口相连通；加热模块设置于该供粉槽的底部，包括出料导热盖件及导热件，出料导热盖件封盖设置于落粉口处，且具有出料口，出料口与落粉口相连通；导热件设置于供粉槽的容置空间的底部及出料导热盖件之间，且内部装设有加热单元；其中，通过加热单元对导热件加热，从而使设置于供粉槽的容置空间底部的成型粉末可进行预热作业，以排除其内的湿度并形成干燥的成型粉末，再经由出料口落下进行铺粉作业。

Description

适用于快速成型装置的粉末加热组件及其加热模块

技术领域

本发明关于一种粉末加热组件，尤指一种可对供粉槽内的成型粉末进行一预热作业的适用于快速成型装置的粉末加热组件及其加热模块。

背景技术

快速成型技术(Rapid Prototyping，简称RP技术)为依据建构类似金字塔层层堆迭成型的概念所发展而成，其主要技术特征是成型的快捷性，能在不需要任何刀具，模具及治具的情况下自动、快速将任意复杂形状的设计方案快速转换为3D的实体模型，大大缩短了新产品的研发周期及减少研发成本，能够确保新产品的上市时间和新产品开发的一次成功率，快速成型技术为技术人员之间，以及技术人员与企业决策者、产品的用户等非技术人员之间提供了一个更加完整及方便的产品设计交流工具，从而明显提高了产品在市场上的竞争力和企业对市场的快速反应能力。

目前RP技术发展出利用喷印技术结合载具精密定位技术的方式来生产3D的实体模型，其生产方式为先将一层粉末铺设于载具上方并利用喷墨列印技术于部分粉末上喷印高黏度胶合剂，使胶合剂与粉末沾黏并固化，一直重复上述工艺层层堆砌即可完成3D的实体模型。

前述已知的快速成型装置即如图1A所示，该快速成型装置1主要由供粉槽10、建构平台11、建构槽12、喷印模块13及供液模块14等所构成，其中供粉槽10设置于建构平台11上方，用以容置一成型粉末(未图示)，并将该成型粉末提供至建构平台11上，再由与喷印模块13连动设置的推送元件(未图示)将建构平台11上的成型粉末推送至建构槽12中，并由喷印模块13于成型粉末上喷印高黏度胶合剂，以进行建构成型作业，至于供液模块14则与喷印模块13相连通，以进行黏合剂的补充之用，经由前述的步骤，使得成型粉末于建构槽12中层层堆迭而建构完成一立体成型物。

虽然已知的快速成型装置1号称为快速成型技术，但不管立体成型物的尺寸大小、或是如何改进快速成型装置的设备，一般来说，仍是需要耗费数小时或数十小时才能成型完成，且在层层堆砌而成的成品中，在使用喷印高黏度胶合剂液体的方式成型时，每次铺粉完成后需等待成型干燥时间，且成型后须等待数小时干燥方可取出，亦即若成型强度不足或挖取不慎均可能伤及成品，所以需让成型品强度够强，方可取出成型物，可说是极为花费时间成本的建构成型作业。

除此之外，此传统的建构成型作业于粉末成型时，会大幅受到环境湿度的影响，举例来说，若是环境湿度较高，则其成型粉末的湿气亦会相对较重，在此情况下进行建构成型作业，不仅会影响成型粉末的落粉、铺粉作业，也会影响到立体成型物的品质，因此，传统的快速成型装置1通常会如图1B所示，于建构槽12的上方对应设置一热风烘烤装置15，如此一来，成型粉末于建构槽12中进行建构成型作业时，则可直接且快速地对成型粉末进行加热。惟此方式虽可对建构槽12内的成型粉末进行烘烤加热，但成型粉末吸收高热能时，所发散的高温却同样会影响到快速成型装置1的内部组件，同时还会直接影响喷印模块13；举例来说，此高温环境会导致该喷印模块13的喷头造成孔塞，进而使该喷印模块13于列印时会产生细白线的状况，并直接影响到成型物的品质，除此之外，此高温环境还会直接影响到快速成型装置1的内部组件及喷印模块13的使用寿命。

有鉴于此，如何发展一种可使成型粉末干燥，以及可加快成型速度且成型品质佳的适用于快速成型装置的粉末加热组件及其加热模块，实为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种适用于快速成型装置的粉末加热组件及其加热模块，俾从而解决已知的热风烘烤装置于进行快速成型作业时会因高温而导致的成型品质受影响，且使快速成型装置内部组件及喷印模块的使用寿命变短的问题。

为达上述目的，本发明的一较广义实施方面为提供一种粉末加热组件，适用于快速成型装置，包含：供粉槽，具有容置空间及落粉口，容置空间用以盛装成型粉末，并与落粉口相连通；加热模块，设置于供粉槽的底部，包括；出料导热盖件，封盖设置于落粉口处，具有出料口，出料口与落粉口相连通；导热件，设置于供粉槽的容置空间的底部及出料导热盖件之间，且内部装设有加热单元；其中，通过加热单元对导热件加热，从而使设置于供粉槽的容置空间底部的成型粉末可进行预热作业，以排除其内的湿度并形成干燥的成型粉末，再经由出料口落下进行铺粉作业。

为达上述目的，本发明的另一较广义实施方面为提供一种加热模块，适用于快速成型装置供盛装成型粉末的供粉槽内，包含：出料导热盖件，封盖设置于该供粉槽内，与该供粉槽形成一出料口；导热件，设置于供粉槽内，并与该出料导热盖件相接触，且内部装设有加热单元；其中，通过加热单元对导热件加热，促使设置于该供粉槽的成型粉末可进行预热作业，以排除其内的湿度并形成干燥的成型粉末，再经由出料口落下进行铺粉作业。

附图说明

图1A为已知的快速成型装置的结构示意图。

图1B为图1A所示的快速成型装置的剖面结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的快速成型装置的粉末加热组件的剖面结构示意图。

【符号说明】

1：快速成型装置

10：供粉槽

11：建构平台

12：建构槽

13：喷印模块

14：供液模块

15：热风烘烤装置

2：粉末加热组件

20：供粉槽

200：容置空间

201：落粉口

202：落粉分量杆件

203：搅拌组件

21：加热模块

210：出料导热盖件

210a：容置槽

210b：出料口

211：导热件

212：加热单元

213：温度感测元件

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方面上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非架构于限制本发明。

请参阅图2，其为本发明较佳实施例的快速成型装置的粉末加热组件的剖面结构示意图。如图2所示，本发明的粉末加热组件2主要适用于一快速成型装置(未图示)中，且粉末加热组件2由供粉槽20及设置于供粉槽20底部的加热模块21所构成，其中供粉槽20具有容置空间200及落粉口201，且容置空间200与落粉口201相连通；至于加热模块21则包含出料导热盖件210以及导热件211，该出料导热盖件210封盖设置于供粉槽20的落粉口201处，并具有出料口210b，且出料口210b与供粉槽20的落粉口201相连通；导热件211则设置于供粉槽20的容置空间200的底部与出料导热盖件210之间，并与出料导热盖件210相接触，且内部装设有加热单元212。故本发明的粉末加热组件2主要为通过加热单元212对导热件211进行加热，从而使设置于供粉槽20的容置空间200底部的成型粉末可进行一预热作业，以排除该成型粉末内部的湿度，并形成干燥的成型粉末，再经由加热模块21的出料导热盖件210的出料口210b落下，以进行一铺粉作业。

请续参阅图2，如图所示，供粉槽20为一漏斗型的结构，但不以此为限，且其内部具有容置空间200，用以盛装成型粉末(未图示)，该漏斗型结构的供粉槽20于其底部处具有落粉口201，用以供设置于容置空间200的成型粉末落出。在一些实施例中，供粉槽20的容置空间200内还可设置搅拌组件203，例如可为但不限为搅拌杆或搅拌叶片等，用以对设置于容置空间内的成型粉末进行搅拌。以及，在另一些实施例中，供粉槽20还可具有落粉分量杆件202，但不以此为限，且该落粉分量杆件202主要设置于落粉口201处，用以控制成型粉末落出的数量。

在本实施例中，为了使成型粉末于铺粉前即可先进行预热作业，故于供粉槽20的容置空间200的底部处设置加热模块21，以对成型粉末先行预热，排除成型粉末内含湿度量，并形成干燥的粉末颗粒。如前所述，加热模块21主要由出料导热盖件210以及导热件211两组件所构成，出料导热盖件210设置于供粉槽20的落粉口201处，并对落粉口201封盖设置。以本实施例为例，出料导热盖件210具有容置槽210a以及出料口210b，但不以此为限，该容置槽210a可为但不限为一凹陷的结构，主要用以使供粉槽20的落粉分量杆件202对应设置于其内，出料口210b则设置于容置槽210a的底部，且与供粉槽20的落粉口201对应连通设置。

至于导热件211则对应设置于供粉槽20与出料导热盖件210之间，换言之，即该导热件211设置于供粉槽20的底部，其一侧与该容置空间200内的成型粉末大面积地接触，另一侧则与出料导热盖件210相连接，用以将热传导至该容置空间200内的成型粉末以及出料导热盖件210上。在一些实施例中，导热件211内部可设有加热单元212，用以进行加热之用，在另一些实施例中，加热模块21还可具有温度感测元件213，但不以此为限，且温度感测元件213亦可装设于导热件211的内部，用以感测及调节加热单元212的加热温度。当然，在本实施例中，出料导热盖件210及导热件211均为由热传导良好的材质所构成，例如，金属材质，且该较佳的实施方面为采用热传导率高的铝材质所制成，但不以此为限。

此外，在另一些实施例中，加热模块21亦可设置于供粉槽20内，且其出料导热盖件210可直接封盖设置于该供粉槽20内，并与供粉槽20形成出料口210b，且导热件211亦设置于供粉槽20内，并与出料导热盖件210相接触，藉此以直接对供粉槽20内的成型粉末进行加热，然而其设置方式并不以前述这些实施例为限，可依照实际施作情形而任施变化。

因此，经由本发明的粉末加热组件2，可使导入供粉槽20内的容置空间200中的成型粉末，经由加热单元212对导热件211进行加热，并使设置于容置空间200底部的成型粉末可达到加热的效果，同时再通过容置空间200内的搅拌组件203对该加热的成型粉末进行搅拌，以排除其内含的湿度，进而形成干燥的成型粉末，即为完成该成型粉末的预热作业，其后再由供粉槽20的落粉分量杆件202导送至出料导热盖件210的容置槽210a中，并由出料口210b落下，以顺利进行铺粉作业。

综上所述，本发明的粉末加热组件及其加热模块主要为在供粉槽的落粉口处装设加热模块，进而可促使成型粉末在铺粉前先行预热，以排除成型粉末内含湿度，并形成干燥的成型粉末颗粒，不仅可以改善落粉及铺粉时受环境因素及成型粉末内含湿度所带来喷印品质的直接影响。此外，该通过预热作业以排除湿度的成型粉成于进行铺粉时更能达到扎实平整的效果，以及，当该预热过且干燥的成型粉末设置于建构槽上时，由于该单铺粉层仅维持适当的干燥温度，故在立体成型的喷印作业中，该干燥粉末具有适合于喷印模块所喷印的胶合剂进行快速干燥的黏结效益，但不会产生高温而影响到邻近的组件或是喷印模块的喷头结构，故本发明的粉末加热组件及其加热模块相较于传统技术，不仅具有可于铺粉前即对成型粉末进行预热的优点，还可达到可加快成型速度、使立体成型物的成型品质更为稳定，同时亦可维持快速成型装置的内部组件及喷头结构的使用寿命，极具产业利用性。

虽然本发明可由熟知此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，但是皆不脱离如所附权利要求书所限定的保护范围。

Claims (10)

1.一种粉末加热组件，适用于一快速成型装置，包含：

一供粉槽，具有一容置空间及一落粉口，该容置空间用以盛装一成型粉末，并与该落粉口相连通；

一加热模块，设置于该供粉槽的底部，包括；

一出料导热盖件，封盖设置于该落粉口处，具有一出料口，该出料口与该落粉口相连通；以及

一导热件，设置于该供粉槽内部与该出料导热盖件之间，且内部装设有一加热单元；

其中，通过该加热单元对该导热件加热，促使该供粉槽的该成型粉末可进行一预热作业，以排除其内的湿度并形成干燥的该成型粉末，再经由该出料口落下进行一铺粉作业。

2.如权利要求1所述的粉末加热组件，其特征在于，该供粉槽内设有一搅拌组件，用以对该成型粉末进行搅拌。

3.如权利要求1所述的粉末加热组件，其特征在于，该供粉槽还具有一落粉分量杆件，且设置于该落粉口处。

4.如权利要求3所述的粉末加热组件，其特征在于，该出料导热盖件还具有一容置槽，用以供该落粉分量杆件对应设置。

5.如权利要求1所述的粉末加热组件，其特征在于，该加热模块还具有一温度感测元件，装设于该导热件内，用以感测及调节该加热单元的一加热温度。

6.如权利要求1所述的粉末加热组件，其特征在于，该出料导热盖件及该导热件由一金属材质所构成，且该金属材质为铝材质。

7.一种加热模块，适用于一快速成型装置供盛装成型粉末的供粉槽内，包含：

一出料导热盖件，封盖设置于供粉槽内，与该供粉槽形成一出料口；以及

一导热件，设置于该供粉槽内，并与该出料导热盖件相接触，且内部装设有一加热单元；

其中，通过该加热单元对该导热件加热，促使该供粉槽的该成型粉末可进行一预热作业，以排除其内的湿度并形成干燥的该成型粉末，再经由该出料口落下进行一铺粉作业。

8.如权利要求7所述的加热模块，其特征在于，该出料导热盖件与该供粉槽形成的出料口处还具有一容置槽，用以供设置于该供粉槽内部的一落粉分量杆件对应设置。

9.如权利要求7所述的加热模块，其特征在于，该加热模块还具有一温度感测元件，装设于该导热件内，用以感测及调节该加热单元的一加热温度。

10.如权利要求7所述的加热模块，其特征在于，该出料导热盖件及该导热件由一金属材质所构成，且该金属材质为铝材质。