CN105500711A - 低温打印平台及应用其的3d打印设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种低温打印平台及应用其的3D打印设备，涉及3D打印技术领域，以解决现有的打印平台通常不具有温度调节能力，无论对应何种性质的原料均只能提供常温的打印条件，从而不利于打印原料堆叠的问题。本发明所述的低温打印平台，包括：平台壳体、打印面板和制冷组件；其中，平台壳体的顶端面上设有安装凹槽，打印面板和制冷组件均位于安装凹槽内，且制冷组件的顶端面与打印面板的底端面紧密贴合。本发明主要应用于3D打印设备的生产制造中。

Description

低温打印平台及应用其的3D打印设备

技术领域

本发明涉及3D打印机技术领域，尤其是涉及一种低温打印平台及应用其的3D打印设备。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体；3D打印机的原理是把数据和原料(例如特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料)放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。

其中，3D打印机的打印平台是3D打印机打印模型、堆叠打印原料的装置。具体地，由于根据原料的性质不同，需要的打印条件也有所不同，例如打印条件可分为高温或低温等，因此3D打印机的打印平台也应该可以分为高温打印平台或低温打印平台，以实现高温打印平台能够提高原料温度、低温打印平台能够降低原料温度的目的。

然而，现有技术中的打印平台，通常不具有温度调节能力，无论对应何种性质的原料均只能提供常温的打印条件，从而不利于打印原料的堆叠。

对此，本申请发明人认为如何提供一种低温打印平台，以根据需要低温打印的原料性质能够有效降低其的温度，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温打印平台及应用其的3D打印设备，以解决现有的打印平台通常不具有温度调节能力，无论对应何种性质的原料均只能提供常温的打印条件，从而不利于打印原料堆叠的问题。

本发明提供一种低温打印平台，包括：平台壳体，所述平台壳体的顶端面上设有安装凹槽；打印面板，所述打印面板位于所述安装凹槽内；制冷组件，所述制冷组件位于所述安装凹槽内，且所述制冷组件的顶端面与所述打印面板的底端面紧密贴合。

其中，所述制冷组件包括:半导体制冷片和散热交换器；所述半导体制冷片的顶端面与所述打印面板的底端面紧密贴合安装；所述散热交换器的顶端面与所述半导体制冷片的底端面紧密贴合安装。

具体地，所述散热交换器为液冷交换器或风冷交换器。

进一步地，所述打印面板上设有温度检测器。

实际应用时，所述打印面板通过调平组件可调节地支撑固定在所述平台壳体的所述安装凹槽内。

其中，所述调平组件包括：弹性支撑柱和调节螺栓；所述打印面板通过所述弹性支撑柱弹性支撑固定在所述平台壳体的所述安装凹槽内，并通过贯穿所述弹性支撑柱的所述调节螺栓进行相对位置高度的限定。

具体地，所述弹性支撑柱为螺旋弹簧。

进一步地，所述打印面板的底端面上设有固定件，所述固定件用于固定平台打印配件。

优选地，所述固定件为磁钢。

相对于现有技术，本发明所述的低温打印平台具有以下优势：

本发明提供的低温打印平台中，包括：平台壳体、打印面板和制冷组件；其中，平台壳体的顶端面上设有安装凹槽，打印面板和制冷组件均位于安装凹槽内，且制冷组件的顶端面与打印面板的底端面紧密贴合。由此分析可知，本发明提供的低温打印平台中，由于在平台壳体的安装凹槽内设置有制冷组件，且该制冷组件的顶端面与打印面板的底端面紧密贴合，因此制冷组件能够快速地将制冷源传递至打印面板处，从而使打印面板具有低温调节效果，进而能够有效地降低原料温度，以利于打印原料的堆叠。

本发明还提供一种3D打印设备，所述3D打印设备中设置有如上述任一项所述的低温打印平台。

所述3D打印设备与上述低温打印平台与现有技术相比具有相同的有益效果，故在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的低温打印平台的水平方向内的横切面剖视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的低温打印平台的水平方向内的竖切面剖视结构示意图。

附图标记：

1-平台壳体；11-安装凹槽；

2-打印面板；3-制冷组件；

31-半导体制冷片；32-散热交换器；

4-温度检测器；5-调平组件；

51-弹性支撑柱；52-调节螺栓；

6-固定件；7-平台打印配件；

61-第一磁钢；62-第二磁钢。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的低温打印平台的水平方向内的横切面剖视结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供一种低温打印平台，包括：平台壳体1，平台壳体1的顶端面上设有安装凹槽11；打印面板2，打印面板2位于安装凹槽11内；制冷组件3，制冷组件3位于安装凹槽11内，且制冷组件3的顶端面与打印面板2的底端面紧密贴合。

相对于现有技术，本发明实施例所述的低温打印平台具有以下优势：

本发明实施例提供的低温打印平台中，如图1所示，包括：平台壳体1、打印面板2和制冷组件3；其中，平台壳体1的顶端面上设有安装凹槽11，打印面板2和制冷组件3均位于安装凹槽11内，且制冷组件3的顶端面与打印面板2的底端面紧密贴合。由此分析可知，本发明实施例提供的低温打印平台中，由于在平台壳体1的安装凹槽11内设置有制冷组件3，且该制冷组件3的顶端面与打印面板2的底端面紧密贴合，因此制冷组件3能够快速地将制冷源传递至打印面板2处，从而使打印面板2具有低温调节效果，进而能够有效地降低原料温度，以利于打印原料的堆叠。

此处需要补充说明的是，上述打印面板2可以是由铝合金等具有快速传热性质的材料制成；并且，打印面板2的打印平面(即顶端面)上可以刻有直角坐标系等用于定位的图形。

其中，为了使打印面板2具有较好地低温调节效果，本发明实施例提供的低温打印平台中，如图1所示，上述制冷组件3可以包括:半导体制冷片31和散热交换器32。具体装配时，半导体制冷片31的顶端面可以与打印面板2的底端面紧密贴合安装，从而半导体制冷片31的设置能够作为打印面板2的直接制冷源；散热交换器32的顶端面可以与半导体制冷片31的底端面紧密贴合安装，从而散热交换器32的设置能够带走半导体制冷片31制冷时释放出的大量热量。

进一步地，为了便于生产制造、节约生产成本，本发明实施例提供的低温打印平台中，上述散热交换器32可以为液冷交换器或风冷交换器；其中，风冷交换器可以为散热风扇。实际装配使用时，为了进一步大幅度提高打印面板2的低温调节效果，本发明实施例提供的低温打印平台中，上述散热交换器32可以优选为液冷交换器；具体地，该液冷交换器可以为具有散热功能的液体流道，从而能够通过液冷交换器中持续不断地流过制冷液等液体，以带走半导体制冷片31制冷时释放出的大量热量，进而在控制低温打印平台生产成本的同时大幅度提高打印面板2的低温调节效果。

实际应用中，为了在使用时保证打印面板2的温度能够稳定保持在所需范围内，如图1所示，本发明实施例提供的低温打印平台中，上述打印面板2上可以设置有温度检测器4，从而通过温度检测器4能够实时检测打印面板2的温度，并根据该检测结果实时调节打印面板2的降温效率，以将打印面板2的温度维持在稳定的所需范围内。

其中，为了节约温度检测器4的生产成本、并便于其的安装，本发明实施例提供的低温打印平台中，上述温度检测器4可以优选为热电偶，从而通过将热电偶固定在打印面板2的底侧壁上，以实现温度的实时检测和反馈，并控制打印面板2的温度变化。

本发明实施例提供的低温打印平台中，由半导体制冷片31、散热交换器32(液冷交换器)、以及温度检测器4(热电偶)构成一个可精确控温的二级制冷系统。液冷交换器作为一级制冷源给半导体制冷片31制冷散热，半导体制冷片31作为二级制冷源直接给打印面板2制冷降温。由于固定在打印面板2上的热电偶能够反馈打印面板2的实时温度，因此通过控制半导体制冷片31的制冷效率，能够有效地使打印面板2的温度保持在所需温度范围内。

实际应用时，为了能够对打印面板2进行高度调节、以及调平处理，本发明实施例提供的低温打印面板中，如图1所示，上述打印面板2可以通过调平组件5可调节地支撑固定在平台壳体1的安装凹槽11内，从而利用该调平组件5实现对打印面板2的高度调节、以及调平处理。

其中，为了便于打印面板2的高度调节，且保证其能够具有较好地调平效果，本发明实施例提供的低温打印平台中，如图1所示，上述调平组件5可以包括：弹性支撑柱51和调节螺栓52。具体装配时，打印面板2可以通过该弹性支撑柱51弹性支撑固定在平台壳体1的安装凹槽11内，并通过贯穿该弹性支撑柱51的调节螺栓52以进行相对位置高度的限定，从而通过弹性支撑柱51和调节螺栓52的设置，既能够实现打印面板2的高度调节，又能够对其进行调平处理。

具体地，本发明实施例提供的低温打印平台中，上述弹性支撑柱51可以优选为螺旋弹簧，从而通过调节螺栓52以改变螺旋弹簧的压缩量，进而实现对打印面板2的高度调节。

此处需要补充说明的是，本发明实施例提供的低温打印平台中，上述弹性支撑柱51(也即螺旋弹簧)应均匀分布设置有多个，从而能够进一步有效提高打印面板2的调平处理效果。

图2为本发明实施例提供的低温打印平台的水平方向内的竖切面剖视结构示意图。

实际应用时，为了满足特殊打印需求、快速变更特殊性的平台打印配件，本发明实施例提供的低温打印平台中，如图2所示，上述打印面板2的底端面上可以设有固定件6，该固定件6能够用于固定平台打印配件7。

此处需要补充说明的是，上述平台打印配件7可以包括：能够方便地放置培养皿的培养皿夹具、能够方便地放置多孔板的多孔板夹具、能够用于加强降温效果的超低温配件等一系列在打印时用于辅助打印或改变平台性质的配件。

其中，为了便于平台打印配件7的拆卸，本发明实施例提供的低温打印平台中，上述固定件6可以为磁钢，如图2所示，例如可以是第一磁钢61；相应的，上述平台打印配件7与打印面板2相贴合的端面上可以设有第二磁钢62，且该第二磁钢62应与第一磁钢61匹配对应设置，从而通过第一磁钢61和第二磁钢62的匹配吸合，以实现平台打印配件7与打印面板2的快速装卸。

此处需要补充说明的是，上述第一磁钢61和第二磁钢62可以分别设有多个，且多个第一磁钢61和多个第二磁钢62可以优选为均匀分布，从而以有效提高平台打印配件7与打印面板2之间的连接稳固性。

此外，平台打印配件7上还可以设有多个限位块，从而通过多个限位块以起到固定、保持平台打印配件7与打印面板2之间相对位置的作用。

当然，本发明实施例提供的低温打印平台中，平台打印配件7与打印面板2之间的固定方式，不仅限于通过磁钢实现，即上述固定件6不仅可以是第一磁钢61，还可以是销钉、螺栓、压片、夹子或定位块等。

本发明实施例还提供一种3D打印设备，所述3D打印设备中设置有如上述任一项所述的低温打印平台。该低温打印平台及3D打印设备主要具有以下三项有益效果：一、通过二级制冷能够将低温打印平台中打印面板的温度在较短时间内降至所需的较低水平，且通过反馈调节能够将打印面板的温度稳定地保持在所需的范围内；二、能够简单、方便地实现低温打印平台中打印面板的水平度调节；三、能够方便、快速地切换平台打印配件，以改变低温打印平台的功能和特性参数，较大程度的增强了3D打印设备的扩展性。

本发明实施例提供的低温打印平台及应用其的3D打印设备，具有温降能力强、温控精确、以及扩展性高等优势，投入生产后能够带来较大的经济效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种低温打印平台，其特征在于，包括：

平台壳体，所述平台壳体的顶端面上设有安装凹槽；

打印面板，所述打印面板位于所述安装凹槽内；

制冷组件，所述制冷组件位于所述安装凹槽内，且所述制冷组件的顶端面与所述打印面板的底端面紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的低温打印平台，其特征在于，所述制冷组件包括:半导体制冷片和散热交换器；

所述半导体制冷片的顶端面与所述打印面板的底端面紧密贴合安装；所述散热交换器的顶端面与所述半导体制冷片的底端面紧密贴合安装。

3.根据权利要求2所述的低温打印平台，其特征在于，所述散热交换器为液冷交换器或风冷交换器。

4.根据权利要求1-3任一项所述的低温打印平台，其特征在于，所述打印面板上设有温度检测器。

5.根据权利要求1或3所述的低温打印平台，其特征在于，所述打印面板通过调平组件可调节地支撑固定在所述平台壳体的所述安装凹槽内。

6.根据权利要求5所述的低温打印平台，其特征在于，所述调平组件包括：弹性支撑柱和调节螺栓；

所述打印面板通过所述弹性支撑柱弹性支撑固定在所述平台壳体的所述安装凹槽内，并通过贯穿所述弹性支撑柱的所述调节螺栓进行相对位置高度的限定。

7.根据权利要求6所述的低温打印平台，其特征在于，所述弹性支撑柱为螺旋弹簧。

8.根据权利要求1或3所述的低温打印平台，其特征在于，所述打印面板的底端面上设有固定件，所述固定件用于固定平台打印配件。

9.根据权利要求8所述的低温打印平台，其特征在于，所述固定件为磁钢。

10.一种3D打印设备，其特征在于，所述3D打印设备中设置有如上述权利要求1-9任一项所述的低温打印平台。