CN107983912A - 一种制作砂型的激光3d打印机上的水浴砂箱 - Google Patents

Abstract

本发明是一种制作砂型的激光3D打印机上的水浴砂箱，主要由密封盖、搅拌装置、储砂箱体、保温装置、输料装置组成；所述密封盖在工作开始时打开，砂料从密封口处进入储砂箱体；所述搅拌装置带动砂料不断上下运动，使砂料与保温装置充分接触；所述保温装置主要通过水进行加热，水浴加热箱由导热材料制成，便于热量的传递；所述输料装置将预热好的砂料通过真空泵运送到激光3D打印机中，进行下一步工作。本发明通过水浴加热箱实现对砂料的预热，解决砂型用料温度不均衡，上料布料温度流失等问题，提高了砂型的质量。

Description

一种制作砂型的激光3D打印机上的水浴砂箱

技术领域

本发明属于砂型3D打印设备的技术领域，特别是设计一种制作砂型的激光3D打印机上的水浴砂箱。

背景技术

铸造作为一种传统的加工方式，其中，砂型制作都是通过先做零件木型或金属型，然后在以零件木型或金属型为原型做出砂型，这样在生产初期，如砂型检验中发现工艺及外形需改动时，就得修改或重做零件木型及金属型，这样反复验证合格后才能批量生产砂型，这个过程时间很长，造成零件生产周期延长，往往影响整个设备进度，且增加设备成本。因此3D砂型打印机的出现，给砂型的工艺检验，工艺校正带来快捷和方便，但是3D打印中砂型所需砂料是需要保持一定温度的，而且砂料温度是否恒定、均匀对砂型质量影响很大，因此对砂料的预热和保温也是一个重要的研究方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种制作砂型的激光3D打印机上的水浴砂箱，解决砂型用料温度不均衡，上料布料温度流失等问题，提高了砂型的质量。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的制作砂型的激光3D打印机上的水浴砂箱是由密封盖、电动机、搅拌装置、储砂箱体、注水管、U形加热棒、水浴加热箱、砂料通管、真空管接头、真空管道、斜支撑组成。

砂料从密封盖处进入，直接落入到螺旋叶片上。通过电动机，带动主轴以及螺旋叶片进行旋转，带动砂料不断上升，上升到顶部时砂料又落下，如此往返反复运动，使腔内的砂料充分与水浴加热箱充分接触，受热均匀且迅速。受热均匀的砂料通过砂料通管、真空管接头、真空管道被运送到3D打印平台进行工作。

所述密封盖在水浴砂箱正常工作时处于关闭状态，即使砂料在不断运动，也不会影响工作人员的操作环境。

所述水浴加热箱是由带有内腔的锥形回转体、砂料通管、真空管接头、注水管、U形加热棒组成。所述U形加热棒的电连接端设在储砂箱体的外表面上。所述注水管位于水浴加热箱的顶部，且高于水浴加热箱液面。

所述斜支撑分布在水浴加热箱的锥形回转体表面上，斜支撑与水浴加热箱均为导热材料制作，因此斜支撑与水浴加热箱内壁温度一致，可同时帮助腔内砂料的中心部位处预热，使砂料受热均匀。

所述搅拌装置由主轴和螺旋叶片组成。

所述斜支撑为两端封闭的一组圆钢管，每组由3个依次增大的圆管组成，一共四组，均匀的分布在锥形回转体表面上。

本发明的优点：

本发明的砂料箱为水浴砂箱，节能环保，且水浴砂箱内设有搅拌装置，保证箱内砂料受热均匀，提高了砂料的粘结质量和砂型的质量。另外本装置为密封装置，相对于传统的铸造加工，拥有更安全和舒适的操作环境。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图1中，1-密封盖、2-电动机、3-搅拌装置、4-储砂箱体、5-注水管、6-U形加热棒、7-水浴加热箱、8-砂料通管、9-真空管接头、10-真空管道、11-斜支撑、31-螺旋叶片、32-主轴。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明的制作砂型的激光3D打印机上的水浴砂箱是由密封盖1、电动机2、搅拌装置3、储砂箱体4、注水管5、U形加热棒6、水浴加热箱7、砂料通管8、真空管接头9、真空管道10、斜支撑11组成。

所述搅拌装置3由螺旋叶片31、主轴32、电动机2组成。砂料从密封盖1处进入，直接落入到螺旋叶片31上。通过电动机2，带动搅拌装置3不断运动，主轴32以及螺旋叶片31进行旋转，带动砂料不断上升，上升到顶部时砂料又落下，如此往返反复运动，使腔内的砂料充分与水浴加热箱7充分接触，受热均匀且迅速。

所述密封盖在水浴砂箱正常工作时处于关闭状态，即使砂料在不断运动，也不会影响工作人员的操作环境。

所述螺旋叶片31由不锈钢制作而成。

所述水浴加热箱7是由带有内腔的锥形回转体，设在此锥形回转体中心处的砂料通管8，与此砂料通管8相连通的真空管接头9，设在此锥形回转体上部的注水管5和U形加热棒6组成。所述U形加热棒6的电连接端设在储砂箱体4的外表面上，整个储砂箱体4外表面设有保温外层，防止热量流失。所述U形加热棒6带有温度传感器，当水浴加热箱7中的水低于设定温度时，控制U形加热棒6开始加热，从而实现温度的恒定。控制系统是与激光3D打印机的控制系统是一体的，本发明中不再进行叙述。所述注水管5位于水浴加热箱7的顶部，且高于水浴加热箱液面，加水时与水源管相连接，加水完成后与水源管分开，加热后腔内的气体液体会受热膨胀，注水管可作为排气管或溢流管，其顶端与外部大气相通。受热均匀的砂料通过砂料通管8、真空管接头9、真空管道10被运送到3D打印平台进行工作。

所述斜支撑11分布在水浴加热箱7的锥形回转体表面上，每组由3个依次增大的圆管组成，一共四组，均匀的分布在锥形回转体表面上。斜支撑11与水浴加热箱7均为导热材料制作，因此斜支撑与水浴加热箱内壁温度一致，可同时帮助腔内砂料的中心部位处预热，保证最终流出的砂料温度趋于均匀。

水浴砂箱工作时，控制系统发布指令，控制U型加热棒6开始加热，加热到指定温度后，砂料从密封盖1处进入，落入到螺旋叶片31上。系统控制通过电动机2，带动搅拌装置3不断运动，主轴32以及螺旋叶片31进行旋转，带动砂料不断上升，上升到顶部时砂料又落下，如此往返反复运动，使腔内的砂料充分与水浴加热箱7充分接触，受热均匀且迅速。另外斜支撑11与水浴加热箱7是由相同的导热材料制作，增加导热材料与砂料的接触面积，保证砂料的受热均匀。加热后的砂料通过砂料通管8和真空管接头9由真空泵运送到激光3D打印机上。

Claims (5)

1.一种制作砂型的激光3D打印机上的水浴砂箱，其特征是：包括密封盖、搅拌装置、储砂箱体、保温装置、输料装置；所述密封盖在工作开始时打开，砂料从密封口处进入储砂箱体；所述搅拌装置带动砂料不断上下运动，使砂料与保温装置充分接触；所述保温装置主要通过水进行加热，水浴加热箱由导热材料制成，便于热量的传递；所述输料装置将预热好的砂料通过真空泵运送到激光3D打印机中，进行下一步工作；本装置通过水浴加热箱实现对砂料的预热，解决砂型用料温度不均衡，上料布料温度流失等问题，提高了砂型的质量。

2.如权利要求1所述一种制作砂型的激光3D打印机上的水浴砂箱，其特征是：所述搅拌装置由螺旋叶片、主轴、电动机组成，螺旋叶片采用不锈钢制作而成。

3.如权利要求1所述一种制作砂型的激光3D打印机上的水浴砂箱，其特征是：所述水浴加热箱通过U形加热棒进行加热，U形加热棒带有温度传感器，当水浴加热箱中的水低于设定温度时，控制U形加热棒开始加热，从而实现温度的恒定。

4.如权利要求1所述一种制作砂型的激光3D打印机上的水浴砂箱，其特征是：所述斜支撑分布在水浴加热箱的锥形回转体表面上，每组由3个依次增大的圆管组成，一共四组，均匀的分布在锥形回转体表面上，增大与砂料的接触面积，另外斜支撑与水浴加热箱均为导热材料制作，因此斜支撑与水浴加热箱内壁温度一致，保证最终流出的砂料温度趋于均匀。

5.如权利要求1所述一种制作砂型的激光3D打印机上的水浴砂箱，其特征是：所述水浴砂箱除了添加砂料，在其他正常工作的时间内是处于密封状态，避免了砂料在预热搅拌的过程中造成的粉尘污染，营造一个相对安全舒适的工作环境。