CN106738911B - 一种具有无氧打印环境的3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有无氧打印环境的3D打印机，包括输料机构、驱动机构、打印头、壳体、PLC和底座，所述壳体内还设有去氧机构和散热机构，所述去氧机构包括氮气罐、连通管、阀门、点火机构、光敏传感器、排气口和封闭单元，所述封闭单元包括电机、丝杆和滑块，所述散热机构包括进气管、导气管、出气管、风机、翅片、温度传感器、出水管和水泵，通过氮气罐不断的对壳体内进行冲氮，使较重的氧气从壳体下方排出，当氧气不足时，火苗会熄灭，光敏传感器检查的光度，把信号发送给PLC,PLC通过密封单元把壳体密封，进行无氧环境下的打印，通过把壳体内的高温空气抽出，再通过散热机构进行散热，然后回流到壳体内，给3D打印机进行散热。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印机领域，特别涉及一种具有无氧打印环境的3D打印机。
背景技术
3D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。
特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料在打印头出料时一般温度较高，特别是使用粉末状金属原料时，容易与空气中的氧气进行燃烧或者氧化，从而在打印的产品中出现空洞、不平整的情况，而密封的3D打印机散热比较困难，现有的扇热系统一般需要与外部连通来进行热交换。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有无氧打印环境的3D打印机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：：一种具有无氧打印环境的3D打印机，包括输料机构、驱动机构、打印头、壳体、PLC和底座，所述壳体内还设有去氧机构和散热机构；
所述去氧机构包括氮气罐、连通管、阀门、点火机构、光敏传感器、排气口和封闭单元，所述连通管的一端与氮气罐连接，所述连通管的另一端与壳体内部连，所述阀门设置在连通管上，所述点火机构位于壳体内，所述点火机构位于壳体下部，所述光敏传感器位于点火机构的上方，所述光敏传感器靠近点火机构，所述排气口位于壳体下部，所述排气口位于点火机构的一侧，所述封闭单元包括电机、丝杆和滑块，所述滑块水平设置，所述电机的输出轴水平设置，所述丝杆和电机的输出轴同轴固定，所述电机驱动丝杆旋转，所述滑块上设有内螺纹，所述滑块的内螺纹与丝杆的外螺纹匹配，所述壳体上还设有滑槽，所述滑块位于滑槽内，所述滑块位于排气口的一侧；
所述散热机构包括进气管、导气管、出气管、风机、翅片、温度传感器、出水管和水泵，所述进气管通过导气管与连通，所述导气管位于壳体外，所述风机位于导气管内，所述进气管的一端与壳体内部连通，所述进气管的另一端与导气管连通，所述出气管的一端与壳体内部连通，所述出气管的另一端与导气管远离进气管的一端连通，所述导气管均匀盘绕在壳体的一侧，所述翅片有若干个，各翅片均与设置在导气管的外部，所述出水管位于导气管的下方，所述出水管的一端与水泵连通，所述出水管的上设有出水口，所述出水口有若干个，若干个出水口在出水管上均匀分布，所述温度传感器位于壳体内，所述温度传感器位于壳体的下部；
所述阀门、点火机构、光敏传感器、电机、风机、和水泵均与PLC电连接。
作为优选，为了增加导气管的扇热性，所述导气管的制作材料为铜。
作为优选，因为热空气位于冷空气的下方，为了收集到更多的热空气从而便于扇热，所述出气管位于壳体的上方。
作为优选，因为壳体下方打印时会产生大量热量，为了便于给该区域降温，所述进气管位于壳体的下方。
作为优选，为了增加滑块与壳体之间的密封性，所述滑块上设有橡胶密封块，所述滑块通过橡胶密封块与排气口密封连接。
作为优选，为了保护丝杆与滑块，所述丝杆与滑块之间还涂有机油。
作为优选，为了方便控制，所述电机为伺服电机。
作为优选，玻璃钢具有良好的透光性、牢固度和耐腐蚀性，为了方便观察同时又保证壳体的牢固度和耐腐蚀性，所述壳体的一侧的制作材料为玻璃钢材料。
作为优选，为了防止冷却用水乱流，所述导气管下方还设有集水器。
作为优选，为了方便控制，所述阀门为电磁阀。
本发明的有益效果是，该具有无氧打印环境的3D打印机设计巧妙，自动化程度高，通过氮气罐不断的对壳体内进行冲氮，使较重的氧气从壳体下方排出，同时打开点火机构产生火苗，当氧气不足时，火苗会熄灭，光敏传感器检查的光度，把信号发送给PLC,PLC通过密封单元把壳体密封，进行无氧环境下的打印，通过把壳体内的高温空气抽出，再通过散热机构进行散热，然后回流到壳体内，给3D打印机进行散热。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种具有无氧打印环境的3D打印机的结构示意图。
图2是图1的A部放大图。
图3是本发明的一种具有无氧打印环境的3D打印机的散热机构的俯视图。
图中：1.输料机构，2.驱动机构，3.打印头，4.壳体，5.底座，6.温度传感器，7.氮气罐，8.连通管，9.阀门，10.进气管，11.光敏传感器，12.点火机构，13.出气管，14.丝杆，15.滑块，16.排气口，17.电机，18.水泵，19.出水口，20.水管，21.风机，22.导气管，23.翅片。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图3所示，一种具有无氧打印环境的3D打印机，包括输料机构1、驱动机构2、打印头3、壳体4、PLC和底座5，所述壳体4内还设有去氧机构和散热机构；
所述去氧机构包括氮气罐7、连通管8、阀门9、点火机构12、光敏传感器11、排气口16和封闭单元，所述连通管8的一端与氮气罐7连接，所述连通管8的另一端与壳体4内部连，所述阀门9设置在连通管8上，所述点火机构12位于壳体4内，所述点火机构12位于壳体4下部，所述光敏传感器11位于点火机构12的上方，所述光敏传感器11靠近点火机构12，所述排气口16位于壳体4下部，所述排气口16位于点火机构12的一侧，所述封闭单元包括电机17、丝杆14和滑块15，所述滑块15水平设置，所述电机17的输出轴水平设置，所述丝杆14和电机17的输出轴同轴固定，所述电机17驱动丝杆14旋转，所述滑块15上设有内螺纹，所述滑块15的内螺纹与丝杆14的外螺纹匹配，所述壳体4上还设有滑槽，所述滑块15位于滑槽内，所述滑块15位于排气口16的一侧；
所述散热机构包括进气管10、导气管22、出气管13、风机21、翅片23、温度传感器6、出水管20和水泵18，所述进气管10通过导气管22与连通，所述导气管22位于壳体4外，所述风机21位于导气管22内，所述进气管10的一端与壳体4内部连通，所述进气管10的另一端与导气管22连通，所述出气管13的一端与壳体4内部连通，所述出气管13的另一端与导气管22远离进气管10的一端连通，所述导气管22均匀盘绕在壳体4的一侧，所述翅片23有若干个，各翅片23均与设置在导气管22的外部，所述出水管20位于导气管22的下方，所述出水管20的一端与水泵18连通，所述出水管20的上设有出水口19，所述出水口19有若干个，若干个出水口19在出水管20上均匀分布，所述温度传感器6位于壳体4内，所述温度传感器6位于壳体4的下部；
所述阀门9、点火机构12、光敏传感器11、电机17、风机21、和水泵18均与PLC电连接。
作为优选，为了增加导气管22的扇热性，所述导气管22的制作材料为铜。
作为优选，因为热空气位于冷空气的下方，为了收集到更多的热空气从而便于扇热，所述出气管13位于壳体4的上方。
作为优选，因为壳体4下方打印时会产生大量热量，为了便于给该区域降温，所述进气管位于壳体4的下方。
作为优选，为了增加滑块15与壳体4之间的密封性，所述滑块15上设有橡胶密封块，所述滑块15通过橡胶密封块与排气口16密封连接。
作为优选，为了保护丝杆14与滑块15，所述丝杆14与滑块15之间还涂有机油。
作为优选，为了方便控制，所述电机17为伺服电机17。
作为优选，玻璃钢具有良好的透光性、牢固度和耐腐蚀性，为了方便观察同时又保证壳体4的牢固度和耐腐蚀性，所述壳体4的一侧的制作材料为玻璃钢材料。
作为优选，为了防止冷却用水乱流，所述导气管22下方还设有集水器。
作为优选，为了方便控制，所述阀门9为电磁阀。
在工作时，首先PLC通过电磁阀打开氮气罐7对壳体4内冲入氮气，同时控制点火机构12点燃火苗，此处的点火机构12实际上是现有技术的点火机构12，当壳体4内的氧气越来越少时，火苗会熄灭，光敏传感器11检查的光度，把信号发送给PLC，PLC控制电机17的开启，电机17驱动丝杆14旋转，因丝杆14的外螺纹与滑块15的内螺匹配，所以驱动滑块15向出气口一侧滑动，从而使封闭出气口。
在打印时，特别在打印金属粉末使，首先要对金属粉末进行加热、融化后在打印，在打印头3喷出打印耗材时，温度较高，需要对3D打印机进行散热，在散热时通过风机21把壳体4内的热空气抽出进气导气管22，同时打开水泵18，使水淋在导气管22上，通过导气管22和导气管22上的翅片23的热传递，对导气管22内的热空气进行降温，再导入壳体4内，从而对3D打印机进行散热。
与现有技术相比，该具有无氧打印环境的3D打印机设计巧妙，自动化程度高，通过氮气罐7不断的对壳体4内进行冲氮，使较重的氧气从壳体4下方排出，同时打开点火机构12产生火苗，当氧气不足时，火苗会熄灭，光敏传感器11检查的光度，把信号发送给PLC,PLC通过密封单元把壳体4密封，进行无氧环境下的打印，通过把壳体4内的高温空气抽出，再通过散热机构进行散热，然后回流到壳体4内，给3D打印机进行散热。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种具有无氧打印环境的3D打印机，包括输料机构(1)、驱动机构(2)、打印头(3)、壳体(4)、PLC和底座(5)，其特征在于，所述壳体(4)内还设有去氧机构和散热机构；
所述去氧机构包括氮气罐(7)、连通管(8)、阀门(9)、点火机构(12)、光敏传感器(11)、排气口(16)和封闭单元，所述连通管(8)的一端与氮气罐(7)连接，所述连通管(8)的另一端与壳体(4)内部连，所述阀门(9)设置在连通管(8)上，所述点火机构(12)位于壳体(4)内，所述点火机构(12)位于壳体(4)下部，所述光敏传感器(11)位于点火机构(12)的上方，所述光敏传感器(11)靠近点火机构(12)，所述排气口(16)位于壳体(4)下部，所述排气口(16)位于点火机构(12)的一侧，所述封闭单元包括电机(17)、丝杆(14)和滑块(15)，所述滑块(15)水平设置，所述电机(17)的输出轴水平设置，所述丝杆(14)和电机(17)的输出轴同轴固定，所述电机(17)驱动丝杆(14)旋转，所述滑块(15)上设有内螺纹，所述滑块(15)的内螺纹与丝杆(14)的外螺纹匹配，所述壳体(4)上还设有滑槽，所述滑块(15)位于滑槽内，所述滑块(15)位于排气口(16)的一侧；
所述散热机构包括进气管(10)、导气管(22)、出气管(13)、风机(21)、翅片(23)、温度传感器(6)、出水管(20)和水泵(18)，所述进气管(10)通过导气管(22)与连通，所述导气管(22)位于壳体(4)外，所述风机(21)位于导气管(22)内，所述进气管(10)的一端与壳体(4)内部连通，所述进气管(10)的另一端与导气管(22)连通，所述出气管(13)的一端与壳体(4)内部连通，所述出气管(13)的另一端与导气管(22)远离进气管(10)的一端连通，所述导气管(22)均匀盘绕在壳体(4)的一侧，所述翅片(23)有若干个，各翅片(23)均与设置在导气管(22)的外部，所述出水管(20)位于导气管(22)的下方，所述出水管(20)的一端与水泵(18)连通，所述出水管(20)的上设有出水口(19)，所述出水口(19)有若干个，若干个出水口(19)在出水管(20)上均匀分布，所述温度传感器(6)位于壳体(4)内，所述温度传感器(6)位于壳体(4)的下部；
所述阀门(9)、点火机构(12)、光敏传感器(11)、电机(17)、风机(21)、和水泵(18)均与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的具有无氧打印环境的3D打印机，其特征在于，所述导气管(22)的制作材料为铜。
3.如权利要求1所述的具有无氧打印环境的3D打印机，其特征在于，所述出气管(13)位于壳体(4)的上方。
4.如权利要求3所述的具有无氧打印环境的3D打印机，其特征在于，所述进气管(10)位于壳体(4)的下方。
5.如权利要求1所述的具有无氧打印环境的3D打印机，其特征在于，所述滑块(15)上设有橡胶密封块，所述滑块(15)通过橡胶密封块与排气口(16)密封连接。
6.如权利要求1所述的具有无氧打印环境的3D打印机，其特征在于，所述丝杆(14)与滑块(15)之间还涂有机油。
7.如权利要求1所述的具有无氧打印环境的3D打印机，其特征在于，所述电机(17)为伺服电机(17)。
8.如权利要求1所述的具有无氧打印环境的3D打印机，其特征在于，所述壳体(4)的一侧的制作材料为玻璃钢材料。
9.如权利要求1所述的具有无氧打印环境的3D打印机，其特征在于，所述导气管(22)下方还设有集水器。
10.如权利要求1所述的具有无氧打印环境的3D打印机，其特征在于，所述阀门(9)为电磁阀。
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