CN106493356B - 密封装置、三维打印机及其打印方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于三维打印技术领域，提供了一种密封装置及装有该密封装置的三维打印机及其打印方法，所述密封装置应用于三维打印机，所述三维打印机包括用于打印零件的打印头，密封装置包括安装于零件加工区的底座、罩设在底座上并与底座形成密闭腔体的柔性密封罩以及用于承载待加工零件的工作台，打印头插入柔性密封罩内以与柔性密封罩密封连接，底座上设有用于向密闭腔体内充入保护气体的进气通路及用于排出保护气体的出气通路。本发明提供的三维打印机，采用了柔性密闭腔体，可以较好的适应打印过程中轴的运动；同时采用模块化设计，柔性密闭腔体装置和打印机本体相对独立，也可以应用到其他类似功能的场合。

Description

密封装置、三维打印机及其打印方法

技术领域

本发明属于三维打印技术领域，尤其涉及一种密封装置、安装有该密封装置的三维打印机及其打印方法。

背景技术

在三维(3-Dimensional，简称3D)打印及加工时，需要形成密闭的腔体，在腔体中充入惰性气等保护气体以防止在打印或加工过程中高温零件的氧化，需要对打印及加工环境进行温度的控制。

在铺粉类型的3D打印时，通常是在3D打印设备中设计一个密闭腔体，并在该密闭腔体内进行铺粉、打印和加工等动作，同时，将相应的装置放置在该密闭腔体内。在该类3D打印设备中，由于将较多的装置和设备设置在密闭腔体中，而这些设置于密闭腔体内的装置和设备需要和腔体外部的形状各异的关联机构、控制装置、人机交互等连接，这势必会有较多的管路或者线缆要穿过密闭腔体，从而造成密封困难。

在喷粉或者金属熔丝方式的3D打印时，一般采用敞开式结构，即在打印头附件上安装用于喷射惰性气等保护气体的喷嘴，该喷嘴随着打印头一同移动并喷射保护气体。在打印和加工区域形成流动的扩散型保护区域，该类结构简单，然而，在打印完成后，气体喷射区域移走时，高温的成型材料还有可能被氧化，成型零件的性能很难得到保证。为了保证成型零件的性能，通常的解决方案是采用一个大的封闭腔体，把整个设备和操作全部放到该封闭腔体里面，通过设置密闭腔体虽然解决了密闭问题，但是给操作和使用带来很大的麻烦。当对密闭腔体进行干预时，由于密闭腔体中全部充气，因此会带来极大的困难，例如，需要进行抽排气，这势必造成抽排气过程周期比较长，气体纯度也会降低，而且会浪费一定量的保护气体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种密封装置，旨在解决现有技术中三维打印机采用的密闭腔体存在密封困难且易造成保护气体浪费的技术问题。

本发明是这样实现的：

一种密封装置，用于三维打印机，所述三维打印机包括用于打印零件的打印头、控制所述打印头进行打印的控制器，所述密封装置包括安装于零件加工区的底座、罩设在所述底座上并与所述底座形成密闭腔体的柔性密封罩以及位于所述密闭腔体内并且用于承载待加工零件的工作台，所述打印头插入所述柔性密封罩内以与所述柔性密封罩密封连接并位于所述工作台上方，所述底座上设有用于向所述密闭腔体内充入保护气体的进气通路及用于排出所述保护气体的出气通路。

进一步地，所述柔性密封罩包括与所述打印头密封连接的柔性顶盖以及一侧密封连接于所述柔性顶盖之远离所述打印头的一侧和另一侧密封连接于所述底座的伸缩套，所述柔性顶盖、所述伸缩套和所述底座围合形成所述密闭腔体。

进一步地，所述伸缩套包括若干沿高度方向间隔层叠设置且呈封闭环状结构的支撑骨架以及包裹在所述支撑骨架内侧和/或者外侧的连接布。

进一步地，所述支撑骨架为若干等间距间隔且层叠设置的钢片圈。

进一步地，所述柔性顶盖由双层硅胶纤维布、矽胶涂面玻璃纤维布或者矽胶高硅氧双层复合材料纤维布制成；和/或者，所述连接布由双层硅胶纤维布、矽胶涂面玻璃纤维布或者矽胶高硅氧双层复合材料纤维布制成。

进一步地，所述柔性密封罩底部设有密封环，所述底座上表面设有容置所述密封环的第一环槽，所述密封环与所述第一环槽之间设有密封圈。

进一步地，所述密封圈底部向下延伸凸设有凸环，所述第一环槽底面设有容置所述凸环的第二环槽。

进一步地，所述密封装置包括设置于所述密闭腔体内并由所述打印头带动其进行伸缩运动的阻尼气缸，所述阻尼气缸的一端活动连接于所述伸缩套顶部和另一端活动连接于所述底座上。

进一步地，所述密封装置包括设置在所述密闭腔体内并且与所述控制器电性连接的温度调节装置，所述温度调节装置包括用于检测所述密闭腔体内温度的温度传感器以及用于调节所述密闭腔体内温度的温度调节器。

进一步地，所述温度调节器包括内部设置有液体循环回路的储液箱、连接于所述储液箱以供液体进入的进液口以及连接于所述储液箱以供液体排出的出液口。

进一步地，所述储液箱设置在所述底座与所述工作台之间并且固定在所述底座上。

进一步地，所述密封装置还包括多个固定支撑于所述底座与所述工作台之间以将所述底座和所述工作台隔开的支撑杆。

进一步地，所述进气通路包括位于所述底座上以连接外部气体源的进气入口以及与所述进气入口相连通并位于所述密闭腔体内以将气体导入所述密闭腔体的进气出口；

所述出气通路包括位于所述密闭腔体内的所述底座上的出气入口以及与所述出气入口相连通并连接外部气体收集装置的出气出口；

所述密封装置还包括设置于所述进气出口处以用于过滤杂质的进气过滤器以及设置于所述出气入口处以用于过滤杂质的出气过滤器。

进一步地，所述密封装置还包括设置在所述密闭腔体内并且与所述控制器电性连接的气压调节装置，所述气压调节装置包括用于检测所述密闭腔体内气体压力的气压传感器、用于控制所述进气通路开关的进气阀以及用于控制所述出气通路开关的出气阀。

本发明还提供了一种三维打印机，包括用于打印零件的打印头、控制所述打印头进行打印的控制器以及密封装置，所述密封装置为上述密封装置。

本发明还提供了一种三维打印机的打印方法，包括以下步骤：

提供三维打印机，并在所述三维打印机上安装密封装置，所述密封装置为上述三维打印机；

打印准备阶段，沿所述进气通路向所述密闭腔体内充入保护气体；

打印阶段，关闭所述进气通路，启动所述打印头并进行打印工作。

进一步地，在打印准备阶段中，在充入保护气体步骤后，所述三维打印机的打印方法还包括：

检测所述密闭腔体内保护气体的浓度；

判断所述密闭腔体内保护气体的浓度是否达到预设浓度，当所述密闭腔体内保护气体的浓度达到预设浓度时，进行打印阶段的打印工作；

当所述密闭腔体内保护气体的浓度未达到预设浓度时，继续充入保护气体。

进一步地，在打印准备阶段的步骤中，所述三维打印机的打印方法包括以下步骤：

打开所述出气阀，将所述打印头移动到工作台上方的位置；

打开所述进气阀，充入所述保护气体；

在设定时间后，关闭所述出气阀，继续从进气通路充入所述保护气体。

进一步地，在打印准备阶段的步骤中，包括以下步骤：

打开所述温度调节装置，加热所述密闭腔体，并检测所述密闭腔体内温度；

所述密闭腔体内温度达到预加工温度后，停止加热。

进一步地，在打印阶段的步骤中：

当所述密闭腔体气压减小时，打开所述进气阀，向所述密闭腔体充入保护气体；

当所述密闭腔体气压增大时，打开所述出气阀，将所述密闭腔体的保护气体排出。

进一步地，在打印阶段的步骤中，所述三维打印机的打印方法包括以下步骤：

打开所述温度传感器，检测所述密闭腔体内温度；

当温度高于设定温度时，启动温度调节器制冷功能，降低密闭腔体内温度；

当温度达到设定温度时，关闭温度调节器。

本发明相对于现有技术的技术效果是：本发明通过密封装置将三维打印机中无需密封的部分排除在外，仅将需要密封的打印区域进行密封，即，在底座上罩设柔性密封罩形成密闭腔体，将加工的零件、工作台和打印头进行密封，并向密闭腔体充入保护气体防止氧化，由于密闭腔体较小，降低了保护气体的充入量，节省了保护气体的使用，另外，该密闭腔体中零件较少，与外部的连接相应减少，从而降低了密封难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的密封装置的立体图；

图2是本发明实施例提供的密封装置的立体图；

图3是本发明实施例提供的密封装置的剖视图；

图4是本发明实施例提供的工作台和底座的立体图。

附图标记说明：

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

请参见图1和图2，本发明实施例提供的一种密封装置用于三维打印机，所述三维打印机包括用于打印零件的打印头10、控制所述打印头10进行打印的控制器，所述密封装置包括安装于零件加工区的底座20、罩设在所述底座20上并与所述底座20形成密闭腔体30的柔性密封罩40以及位于所述密闭腔体30内并且用于承载待加工零件的工作台50，所述打印头10插入所述柔性密封罩40内以与所述柔性密封罩40密封连接并位于所述工作台50上方，具体地，所述柔性密封罩40上设置有打印头接口60，打印头接口60处于柔性密封罩40的最顶部，需要根据打印头10的不同结构设计成不同的结构形式。安装打印头10时，将所述打印头10插入并贯穿所述打印头接口60使得打印头10的喷射部位位于所述密闭腔体30内，所述打印头10与所述打印头接口60密封连接，打印头10的上部和三维打印机的主轴相连。打印过程中，在打印头10的带动下，柔性密封罩40做相应的弹性变形。所述底座20上设有用于向所述密闭腔体30内充入保护气体的进气通路23及用于排出所述保护气体的出气通路24。

本发明实施例通过密封装置将三维打印机中无需密封的部分排除在外，仅将需要密封的打印区域进行密封，即，在底座20上罩设柔性密封罩40形成密闭腔体30，将加工的零件、工作台50和打印头10进行密封，并在密闭腔体30内充入保护气体防止氧化，由于密闭腔体30空间较小，降低了保护气体的充入量，节省了保护气体的使用，另外，该密闭腔体30中零件较少，与外部的连接相应减少，从而降低了密封难度。

请参见图1和图3，进一步地，所述柔性密封罩40包括与所述打印头10密封连接的柔性顶盖41以及一侧密封连接于所述柔性顶盖41之远离所述打印头10的一侧和另一侧密封连接于所述底座20的伸缩套42，所述柔性顶盖41、所述伸缩套42和所述底座20围合形成所述密闭腔体30。所述伸缩套42包括若干沿高度方向间隔层叠设置且呈封闭环状结构的支撑骨架421以及包裹在所述支撑骨架421内侧和/或者外侧的连接布422。所述支撑骨架421为若干等间距间隔且层叠设置的钢片圈4211。

在该实施例中，定义X和Y向为两个互相垂直的水平平面方向，Z向为垂直于该水平平面的竖直方向。伸缩套42主要负责Z向的弹性伸缩，伸缩套42是由若干沿高度方向间隔层叠设置的钢片圈4211为骨架并在内侧和/或者外侧包裹连接布422构成的，伸缩套42可以在X、Y、Z三个方向上产生弹性变形，X和Y向主要是小量变形，Z向产生较大的伸缩变形，其中，X和Y向变形是由钢片圈4211在水平方向的错位位移导致的，该变形不会使密闭腔体30体积发生大的变化，Z向的伸缩变形由钢片圈4211的间距拉伸和压缩实现，在Z向的伸缩变形过程中，密闭腔体30体积会发生较大的变化。

X和Y向的弹性变形主要由柔性顶盖41发生水平方向的变形来实现，柔性顶盖41没有骨架支撑，其底部和伸缩套42顶部钢片圈4211密封连接，柔性顶盖41顶部和打印头接口60密封连接，柔性顶盖41的大小由打印头10在X和Y两个水平方向的行程决定。柔性顶盖41也可以在X、Y、Z三个方向上产生弹性变形，只是在X和Y向可以产生较大的变形，Z向是小量变形。

请参见图3，进一步地，所述柔性顶盖41由双层硅胶纤维布、矽胶涂面玻璃纤维布或者矽胶高硅氧双层复合材料纤维布制成；和/或者，所述连接布422由双层硅胶纤维布、矽胶涂面玻璃纤维布或者矽胶高硅氧双层复合材料纤维布制成。可以理解地，所述柔性顶盖41与所述连接布422的材料可以相同也可以不同。由于在三维打印过程中会产生大量的热，使得密闭腔体30内持续高温，本实施例使用的纤维布中，其中双层硅胶玻璃纤维布可以耐380度高温，矽胶涂面玻璃纤维布可以耐800度高温，矽胶髙硅氧双层复合材料纤维布可以耐1100度高温，另外，可以根据打印材料的熔化温度和打印的环境条件选择纤维布的材料。

当所述支撑骨架421的相对两侧均设有连接布422时，相对两侧的连接布422可以采用相同材质的纤维布或者不同材质的纤维布。

请参见图3，进一步地，所述柔性密封罩40底部设有密封环423，所述底座20上表面设有容置所述密封环423的第一环槽21，所述密封环423与所述第一环槽21之间设有密封圈70。所述密封圈70底部向下延伸凸设有凸环71，所述第一环槽21底面设有容置所述凸环71的第二环槽22。通过将密封环423容置在第一环槽21内形成密封结构，使得保护气体外溢的过程中，气路复杂，加大了气体泄漏的难度，同时在密封环423与第一环槽21之间设有密封圈70，并且将密封圈70底部的凸环71插设在第二环槽22内，进一步将外溢气路复杂化，防止气体泄漏，本实施例中的将凸环71插设在第二环槽22内，同时起到了定位密封圈70的作用，防止密封圈70发生错位，造成气体泄漏。

请参见图2和图3，进一步地，所述密封装置包括设置于所述密闭腔体30内并由所述打印头10带动其进行伸缩运动的阻尼气缸80，所述阻尼气缸80的一端活动连接于所述伸缩套42顶部和另一端活动连接于所述底座20上。具体地，所述密闭腔体30的开口处形状与所述底座20上表面形状一致，且均为方形；所述阻尼气缸80的数量为4个；其他实施例中，所述阻尼气缸80的数量也可以是其他数量，例如3个或者5个，或者其他任意数量，不限于此，所述阻尼气缸80的阻尼力大小以能够对所述伸缩套42起到支撑作用为宜。阻尼气缸80的一端活动连接于所述伸缩套42顶部和另一端活动连接于所述底座20上，使得柔性密封罩40的上下左右变形都会引起气缸的伸缩，以适应腔体的体积。

请参见图2，优选地，所述阻尼气缸80包括第一阻尼气缸81、第二阻尼气缸82、第三阻尼气缸83和第四阻尼气缸84，所述底座20上表面包括第一顶点25、与所述第一顶点25相邻的第二顶点26和第三顶点27以及与所述第一顶点25相对的第四顶点28，所述柔性顶盖41之远离所述打印头10的一端包括位于所述第一顶点25正上方的第一顶角411、位于所述第二顶点26正上方的第二顶角412、位于所述第三顶点27正上方的第三顶角413以及位于所述第四顶点28正上方的第四顶角414，所述第一阻尼气缸81一端连接所述第一顶点25和另一端连接所述第二顶角412，所述第二阻尼气缸82一端连接所述第一顶点25和另一端连接所述第三顶角413，所述第三阻尼气缸83一端连接所述第四顶点28和另一端连接所述第二顶角412，所述第四阻尼气缸84一端连接所述第四顶点28和另一端连接所述第三顶角413。本实施例通过上述结构使得各阻尼气缸的两端分别对角的安装在伸缩套42四个侧壁的底部和顶部位置，具体地，当伸缩套42被压缩时，各阻尼气缸会向底座20方向倾倒并且长度会随之缩短，当伸缩套42被拉高时，各阻尼气缸会向远离底座20方向转动并且长度会随之伸长，该安装方式的好处是：由于伸缩套42被压缩时，各阻尼气缸会向底座20方向倾倒，从而使得伸缩套42的最低压缩位置不会被各阻尼气缸伸缩的最短长度所限制。

请参见图4，进一步地，所述密封装置包括设置在所述密闭腔体30内并且与所述控制器电性连接的温度调节装置90，所述温度调节装置90包括用于检测所述密闭腔体30内温度的温度传感器91以及用于调节所述密闭腔体30内温度的温度调节器92。温度传感器91实时监测密闭腔体30内的环境温度传递给控制器，控制器根据打印的不同阶段零件的温度需要，通过温度调节装置90调节密闭腔体30内的温度，温度调节装置90具有加热和冷却等功能。通过实时调整密闭腔体30内的温度，有利于零件更好的成型。

请参见图4，进一步地，所述温度调节器92包括内部设置有液体循环回路的储液箱921、连接于所述储液箱921以供液体进入的进液口922以及连接于所述储液箱921以供液体排出的出液口923。所述储液箱921设置在所述底座20与所述工作台50之间并且固定在所述底座20上。由于在零件加工时，主要要保证工作台50以及零件周围的温度达到预定温度，所以将温度调节器92设置在距离工作台50较近的位置，使得温度调节对零件加工的影响更加及时。

请参见图4，进一步地，所述密封装置还包括多个固定支撑于所述底座20与所述工作台50之间以将所述底座20和所述工作台50隔开的支撑杆100。具体地，所述支撑杆100由绝热材料制成，通过支撑杆100将所述底座20和所述工作台50隔开，降低工作台50向底座20的热量传导，从而避免了与工作台50直接接触的其他部件由于高温影响受到损坏。

请参见图4，进一步地，所述进气通路23包括位于所述底座20上以连接外部气体源的进气入口231以及与所述进气入口231相连通并位于所述密闭腔体30内以将气体导入所述密闭腔体30的进气出口232；

所述出气通路24包括位于所述密闭腔体30内的所述底座20上的出气入口241以及与所述出气入口241相连通并连接外部气体收集装置的出气出口242；

所述密封装置还包括设置于所述进气出口232处以用于过滤杂质的进气过滤器233以及设置于所述出气入口241处以用于过滤杂质的出气过滤器243。

通过在进气出口232和出气入口241安装过滤器，防止在打印过程中，密闭腔体30内由于零件加工而产生的材料粉尘及颗粒进入进气出口232和出气入口241，污染保护气体气源。另外，底座20上的进气通路23和出气通路24都是绕过底座20和柔性密封罩40连接部位的密封结构设置，防止内部的保护气体外溢。

请参见图2和图4，进一步地，所述密封装置还包括设置在所述密闭腔体30内并且与所述控制器电性连接的气压调节装置，所述气压调节装置包括用于检测所述密闭腔体30内气体压力的气压传感器111、用于控制所述进气通路23开关的进气阀112以及用于控制所述出气通路24开关的出气阀113。在打印过程中，一般情况下，打印头10在竖直方向从低到高移动，密闭腔体30的体积会增加，相应的压力就会减少，此时气压传感器111将气压降低的信号传至控制器，控制器打开进气阀112补充保护气体，当密闭腔体30内气压达到一定压力后，关闭进气阀112；当由于打印头10的移动，造成密闭腔体30的体积减少时，相应的压力会升高，此时气压传感器111将气压升高的信号传至控制器，控制器打开出气阀113，将保护气体排出，压力减小到设定压力后，关闭出气阀113。

本发明实施例还提供了一种三维打印机，包括用于打印零件的打印头、控制所述打印头进行打印的控制器以及密封装置，所述密封装置为上述密封装置。该密封装置与上述各实施例中的密封装置具有相同的结构特征，且所起作用相同，此处不赘述。

本发明实施例还提供了一种三维打印机的打印方法包括以下步骤：

提供三维打印机，在所述三维打印机上安装密封装置，所述密封装置为上述密封装置；

打印准备阶段，沿所述进气通路23向所述密闭腔体30内充入保护气体；

打印阶段，关闭所述进气通路23，启动所述打印头10并进行打印工作。

本实施例中，应用的密封装置为上述密封装置，该方法仅将需要密封的打印区域进行密封，使得密闭腔体30较小，降低了保护气体的充入量，节省了保护气体的使用，此外，该密闭腔体30中零件较少，与外部的连接相应减少，从而降低了密封难度。

进一步地，在打印准备阶段中，在充入保护气体步骤后，所述三维打印机的打印方法还包括：

检测所述密闭腔体30内保护气体的浓度；

判断所述密闭腔体30内保护气体的浓度是否达到预设浓度，当所述密闭腔体30内保护气体的浓度达到预设浓度时，进行打印阶段的打印工作；

当所述密闭腔体30内保护气体的浓度未达到预设浓度时，继续充入保护气体。

本发明实施例提供的所述三维打印机的打印方法通过检测所述密闭腔体30内的保护气体浓度，以实时控制所述打印头10是否打印。

进一步地，在打印准备阶段的步骤中，所述三维打印机的打印方法包括以下步骤：

打开所述出气阀113，将所述打印头10移动到工作台50上方的位置；

打开所述进气阀112，充入所述保护气体；

在设定时间后，关闭所述出气阀113，继续从进气通路23充入所述保护气体。

具体地，在打印准备阶段，先将出气阀113打开，然后将打印头10移动到工作台50上方一定距离的位置，打开进气阀112充入保护气体，空气在保护气体的推动下和保护气体一起从出气通路24排出，在设定的时间后关闭出气阀113，继续充入保护气体，当腔体内的保护气体压力到达设定值后，关闭保护气体进气阀112，这样密闭腔体30内就具有了一定纯度的保护气体。

进一步地，在打印准备阶段的步骤中，所述三维打印机的打印方法包括以下步骤：

打开所述温度调节装置90，加热所述密闭腔体30，并检测所述密闭腔体30内温度；

所述密闭腔体30内温度达到预加工温度后，停止加热。

在打印之前，事先将密闭腔体30加热到指定温度，避免在打印初期，打印材料附着在零件上时，急剧冷却，使得最终成型的零件品质降低。

由于在打印过程中，柔性密封罩40的体积会随着打印头10的移动发生变化，柔性密封罩40内的气压也会随之变化。当打印头10的移动使得柔性密封罩40的体积变小时，会出现由于柔性密封罩40内的气压增大，阻碍打印头10移动的情况，当打印头10的移动使得柔性密封罩40的体积变大时，会出现由于柔性密封罩40内的气压减小，导致柔性密封罩40被外界大气压向内压缩，干扰打印头10的打印工作。

因此，进一步地，在打印阶段的步骤中：

当所述密闭腔体30气压减小时，打开所述进气阀112，向所述密闭腔体30充入保护气体，以此增大密闭腔体30内气压；

当所述密闭腔体30气压增大时，打开所述出气阀113，将所述密闭腔体30的保护气体排出，以此减小密闭腔体30内气压。

本发明实施例提供的所述三维打印机的打印方法通过检测所述密闭腔体30中的气压变化，以实时控制所述进气阀112和所述出气阀113的启闭，从而保证所述密闭腔体30内保护气体的压力。

进一步地，在打印阶段的步骤中，所述三维打印机的打印方法包括以下步骤：

打开所述温度传感器91，检测所述密闭腔体30内温度；

当温度高于设定温度时，启动温度调节器92制冷功能，降低密闭腔体30内温度；

当温度达到设定温度时，关闭温度调节器92。

在零件加工的过程中，会产生大量的热，使得密闭腔体30内温度升高，但是在3D打印过程中，控制打印材料的冷凝速度对于零件的成型至关重要，因此，本实施例通过实时监控并调节密闭腔体30内温度，以此控制打印材料的冷凝速度，保证产品良率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种密封装置，用于三维打印机，所述三维打印机包括用于打印零件的打印头、控制所述打印头进行打印的控制器，其特征在于，所述密封装置包括安装于零件加工区的底座、罩设在所述底座上并与所述底座形成密闭腔体的柔性密封罩以及位于所述密闭腔体内并且用于承载待加工零件的工作台，所述打印头插入所述柔性密封罩内以与所述柔性密封罩密封连接并位于所述工作台上方，所述底座上设有用于向所述密闭腔体内充入保护气体的进气通路及用于排出所述保护气体的出气通路；

所述柔性密封罩包括与所述打印头密封连接的柔性顶盖以及一侧密封连接于所述柔性顶盖之远离所述打印头的一侧和另一侧密封连接于所述底座的伸缩套，所述柔性顶盖、所述伸缩套和所述底座围合形成所述密闭腔体；

所述伸缩套包括若干沿高度方向间隔层叠设置且呈封闭环状结构的支撑骨架以及包裹在所述支撑骨架内侧和/或者外侧的连接布。

2.如权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述支撑骨架为若干等间距间隔且层叠设置的钢片圈。

3.如权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述柔性顶盖由双层硅胶纤维布、矽胶涂面玻璃纤维布或者矽胶高硅氧双层复合材料纤维布制成；和/或者，所述连接布由双层硅胶纤维布、矽胶涂面玻璃纤维布或者矽胶高硅氧双层复合材料纤维布制成。

4.如权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述柔性密封罩底部设有密封环，所述底座上表面设有容置所述密封环的第一环槽，所述密封环与所述第一环槽之间设有密封圈。

5.如权利要求4所述的密封装置，其特征在于，所述密封圈底部向下延伸凸设有凸环，所述第一环槽底面设有容置所述凸环的第二环槽。

6.如权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封装置包括设置于所述密闭腔体内并由所述打印头带动其进行伸缩运动的阻尼气缸，所述阻尼气缸的一端活动连接于所述伸缩套顶部和另一端活动连接于所述底座上。

7.如权利要求1所述的密封装置，其特征在于，包括设置在所述密闭腔体内并且与所述控制器电性连接的温度调节装置，所述温度调节装置包括用于检测所述密闭腔体内温度的温度传感器以及用于调节所述密闭腔体内温度的温度调节器。

8.如权利要求7所述的密封装置，其特征在于，所述温度调节器包括内部设置有液体循环回路的储液箱、连接于所述储液箱以供液体进入的进液口以及连接于所述储液箱以供液体排出的出液口。

9.如权利要求8所述的密封装置，其特征在于，所述储液箱设置在所述底座与所述工作台之间并且固定在所述底座上。

10.如权利要求1-9任意一项所述的密封装置，其特征在于，还包括多个固定支撑于所述底座与所述工作台之间以将所述底座和所述工作台隔开的支撑杆。

11.如权利要求1-9任意一项所述的密封装置，其特征在于，所述进气通路包括位于所述底座上以连接外部气体源的进气入口以及与所述进气入口相连通并位于所述密闭腔体内以将气体导入所述密闭腔体的进气出口；

所述出气通路包括位于所述密闭腔体内的所述底座上的出气入口以及与所述出气入口相连通并连接外部气体收集装置的出气出口；

所述密封装置还包括设置于所述进气出口处以用于过滤杂质的进气过滤器以及设置于所述出气入口处以用于过滤杂质的出气过滤器。

12.如权利要求1-9任意一项所述的密封装置，其特征在于，包括设置在所述密闭腔体内并且与所述控制器电性连接的气压调节装置，所述气压调节装置包括用于检测所述密闭腔体内气体压力的气压传感器、用于控制所述进气通路开关的进气阀以及用于控制所述出气通路开关的出气阀。

13.一种三维打印机，包括用于打印零件的打印头、控制所述打印头进行打印的控制器以及密封装置，其特征在于，所述密封装置为权利要求1-12任意一项所述的密封装置。

14.一种三维打印机的打印方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供三维打印机，并在所述三维打印机上安装密封装置，所述密封装置为如权利要求1至12任意一项所述的密封装置；

打印准备阶段，沿所述进气通路向所述密闭腔体内充入保护气体；

打印阶段，关闭所述进气通路，启动所述打印头并进行打印工作。

15.如权利要求14所述的三维打印机的打印方法，其特征在于，

在打印准备阶段中，在充入保护气体步骤后，还包括：

检测所述密闭腔体内保护气体的浓度；

判断所述密闭腔体内保护气体的浓度是否达到预设浓度，当所述密闭腔体内保护气体的浓度达到预设浓度时，进行打印阶段的打印工作；

当所述密闭腔体内保护气体的浓度未达到预设浓度时，继续充入保护气体。

16.如权利要求14所述的三维打印机的打印方法，其特征在于，在打印准备阶段的步骤中，包括以下步骤：

打开出气阀，将所述打印头移动到工作台上方的位置；

打开进气阀，充入所述保护气体；

在设定时间后，关闭出气阀，继续从进气通路充入所述保护气体。

17.如权利要求14所述的三维打印机的打印方法，其特征在于，在打印阶段的步骤中：

当所述密闭腔体气压减小时，打开进气阀，向所述密闭腔体充入保护气体；

当所述密闭腔体气压增大时，打开出气阀，将所述密闭腔体的保护气体排出。

18.一种三维打印机的打印方法，其特征在于，在打印准备阶段的步骤中，包括以下步骤：

提供三维打印机，并在所述三维打印机上安装密封装置，所述密封装置为如权利要求9至10任意一项所述的密封装置；

打印准备阶段，沿所述进气通路向所述密闭腔体内充入保护气体；

打印阶段，关闭所述进气通路，启动所述打印头并进行打印工作；

在打印准备阶段的步骤中，包括以下步骤：

打开温度调节装置，加热所述密闭腔体，并检测所述密闭腔体内温度；

所述密闭腔体内温度达到预加工温度后，停止加热。

19.如权利要求18所述的三维打印机的打印方法，其特征在于，在打印阶段的步骤中，包括以下步骤：

打开温度传感器，检测所述密闭腔体内温度；

当温度高于设定温度时，启动温度调节器制冷功能，降低密闭腔体内温度；

当温度达到设定温度时，关闭温度调节器。