CN105984132A - 一种半导体深度制冷制热的3d打印装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体深度制冷制热的3D打印装置，是用于3D打印机在增材打印时提供冷气和热气的处理装置。包括：制冷鼓风端、制热鼓风端。本发明的制冷鼓风端由鼓冷风扇和隔冷罩壳共同围成半封闭隔温腔体，并连接导冷风管。利用电子半导体制冷片的制冷端上的金属冷栅片产生的冷气，再挤压进布满导冷金属丝的导冷风管内进行深度制冷，加大冷热传导的金属接触面积，使出风口冷气的温度大大降低，产生更好的制冷效果，同时，本发明的制热鼓风端，和制冷鼓风端为相同的结构，为3D打印机实施热气打磨等一些工艺提供热气来源。

Description

一种半导体深度制冷制热的3D打印装置

技术领域

本发明是涉及一种3D打印技术的领域，更具体地说，涉及一种利用电子半导体制热和制冷的3D打印机处理装置。

背景技术

目前的3D打印机，在增材制造时，没有热风的提供装置，因而也无法实施热气打磨等一些工艺。而且3D打印机挤出热熔材料或激光烧结材料后，一般不对材料加装冷却装置，或简单得用风扇对目标物体吹风，由于3D打印机箱体内本身热量比较高，尤其是FDM增材方式机型，导致打印的目标物品要在较长时间内冷却，使目标物品在未完全冷却之前，很容易因高温材料的流体特性产生变形和尺寸偏差，而导致目标物品的达不到设定的精准尺寸。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的一种半导体深度制冷制热的3D打印装置，利用电子半导体制冷片的制热端产生的热气，再被导热金属丝进一步再深度制热，从而延长加大冷热传导接触面积，在需要时，为 3D打印机的提供了热气供应。利用电子半导体制冷片的制冷端产生的冷气，并通过布满导冷金属丝的导冷风管，加大冷热传导接触面积，产生更好的制冷效果，对打印头挤出的热熔材料进行快速冷固，解决了目前3D打印机在增材打印时，因高温材料的流体特性产生变形和尺寸偏差，目标物品达不到设定的精准尺寸等问题。

技术方案

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案。

一种半导体深度制冷制热的3D打印装置，包括：制冷鼓风端、制热鼓风端。

在半导体制冷片的制冷端配置金属冷栅片、鼓冷风扇、导冷风管、隔冷罩壳、导冷金属丝，共同组成制冷鼓风端。具体为：金属冷栅片由高传热性的多层金属片组成，并紧贴着半导体制冷片的制冷端，其表面固定导冷金属丝的一头，导冷金属丝的其余部分全部贴在导冷风管内壁上，导冷风管连接隔冷罩壳，鼓冷风扇和隔冷罩壳围成半封闭隔温腔体。

在半导体制冷片的制热端配置金属热栅片、鼓热风扇、导热风管、隔热罩壳、导热金属丝，共同组成制热鼓风端。具体为：金属热栅片由高传热性的多层金属片组成，并紧贴着半导体制冷片的制热端，其表面固定导热金属丝的一头，导热金属丝的其余部分全部贴在导热风管内壁上，导热风管连接隔热罩壳，鼓热风扇和隔热罩壳围成半封闭隔温腔体。

以下进一步描述技术方案。

3D打印机在增材制造时，同时启动半导体制冷制热装置。半导体制冷片在通电后，产生一面的制冷端和一面制热端，在制冷端产生0°以下的温度，在制热端产生了高于室温的相对高温度。

制冷端0°以下的温度，迅速使金属冷栅片也处于0°以下温度，同时导冷金属丝因连接金属冷栅片，使导冷风管内壁的导冷金属丝从头到尾同样被制冷在较低的温度。鼓冷风扇挤压的空气，经过金属冷栅片初步制冷成冷气。由金属冷栅片制冷后的冷气不容易被深度制冷，当冷气再压入导冷风管内后，延长并加大了冷热传导的接触面积，被导冷金属丝进一步再深度制冷，直至冷风口，提供了3D打印机所需的冷气。

制热端的相对高温度，迅速使金属热栅片也处于相对高温度，同时导热金属丝因连接金属热栅片，使导热风管内壁的导热金属丝从头到尾同样处于相对高温度。鼓热风扇挤压的空气，经过金属热栅片初步制热成热气。由金属热栅片制热后的热气不容易被深度制热，当热气再压入导热风管内后，延长并加大了冷热传导的接触面积，被导热金属丝进一步再深度制热，直至热风口，提供了3D打印机所需的热气。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果。

由风扇、罩壳共同围成隔温腔体，有效的保障了内部的冷气不被外界的热气所传导。

空气被半导体制冷片初步制热后，被导热金属丝进一步再深度制热，从而延长加大冷热传导接触面积，在需要时，为 3D打印机的提供了热气供应。

空气被制冷片初步制冷后，再经风扇挤压进入导冷风管内后，被导冷金属丝进一步再冷却而深度制冷，从而延长加大冷热传导接触面积，使出风口冷气的温度大大降低，使对3D打印的物品制冷效果大大提高。

附图说明

图1是本发明的一种半导体深度制冷制热的3D打印装置剖视图。

34-金属冷栅片，35-鼓冷风扇，36-导冷风管，37-金属热栅片，38-鼓热风扇，39-导热风管，40-半导体制冷片，42-隔冷罩壳，43-隔热罩壳，44-导冷金属丝，45-导热金属丝，46-冷风口，47-热风口。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

一种半导体深度制冷制热的3D打印装置，包括：制冷鼓风端、制热鼓风端。

在半导体制冷片40的制冷端配置金属冷栅片34、鼓冷风扇35、导冷风管36、隔冷罩壳42、导冷金属丝44，共同组成制冷鼓风端，具体为：金属冷栅片34由高传热性的多层金属片组成，并紧贴着半导体制冷片40的制冷端，其表面固定导冷金属丝44的一头，导冷金属丝44的其余部分全部贴在导冷风管36内壁上，导冷风管36连接隔冷罩壳42，鼓冷风扇35和隔冷罩壳42围成半封闭隔温腔体。

在半导体制冷片40的制热端配置金属热栅片37、鼓热风扇38、导热风管39、隔热罩壳43、导热金属丝45，共同组成制热鼓风端。具体为：金属热栅片37由高传热性的多层金属片组成，并紧贴着半导体制冷片40的制热端，其表面固定导热金属丝45的一头，导热金属丝45的其余部分全部贴在导热风管39内壁上，导热风管39连接隔热罩壳43，鼓热风扇38和隔热罩壳43围成半封闭隔温腔体。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

3D打印机在增材制造时，同时启动半导体制冷制热装置，半导体制冷片40在通电后，产生一面的制冷端和一面制热端，在制冷端产生0°以下的温度，在制热端产生了高于室温的相对高温度。

制冷端0°以下的温度，迅速使金属冷栅片34也处于0°以下温度，同时导冷金属丝44因连接金属冷栅片34，使导冷风管36内壁的导冷金属丝44从头到尾同样被制冷在较低的温度。鼓冷风扇35挤压的空气，经过金属冷栅片34初步制冷成冷气。由金属冷栅片34制冷后的冷气不容易被深度制冷，当冷气再压入导冷风管36内后，延长并加大了冷热传导的接触面积，被导冷金属丝44进一步再深度制冷，直至冷风口46，提供了3D打印机所需的冷气。

制热端的相对高温度，迅速使金属热栅片37也处于相对高温度，同时导热金属丝45因连接金属热栅片37，使导热风管39内壁的导热金属丝45从头到尾同样处于相对高温度。鼓热风扇38挤压的空气，经过金属热栅片37初步制热成热气。由金属热栅片37制热后的热气不容易被深度制热，当热气再压入导热风管39内后，延长并加大了冷热传导的接触面积，被导热金属丝45进一步再深度制热，直至热风口47，提供了3D打印机所需的热气。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种半导体深度制冷制热的3D打印装置，包括：制冷鼓风端、制热鼓风端，其特征在于：在半导体制冷片40的制冷端配置金属冷栅片34、鼓冷风扇35、导冷风管36、隔冷罩壳42、导冷金属丝44，共同组成制冷鼓风端，在半导体制冷片40的制热端配置金属热栅片37、鼓热风扇38、导热风管39、隔热罩壳43、导热金属丝45，共同组成制热鼓风端。

2.根据权利要求1所述的一种半导体深度制冷制热的3D打印装置，其特征在于：所述的金属冷栅片34，与金属热栅片37材料特性一致，为高传热性的多层金属片，紧贴着半导体制冷片40的制冷端，并固定连接多条导冷金属丝44的一头。

3.根据权利要求1所述的一种半导体深度制冷制热的3D打印装置，其特征在于：所述的导冷风管36，与导热风管39结构特性一致，为内部装入多条导冷金属丝44的风管，导冷金属丝44一头全部均匀多点固定在多层的金属片上，导冷金属丝44其余部分全部贴在导冷风管内壁。