CN108327249A - 一种3d打印机的模型快速冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种3D打印机的模型快速冷却装置，包括打印头上盖、打印头外框、风道外壳、涡轮风扇和打印头组件，所述打印头外框底部设置有打印头外框底面，所述打印头外框底面上开有一个布置打印头组件的打印孔，所述打印头外框与所述打印头上盖通过第一螺钉组连接形成一个工作仓，所述风道外壳与所述打印头外框底面通过第二螺钉组固定连接形成一个闭合的散热风道。本发明能够充分利用有限的空间，通过巧妙的风道布局，实现打印模型的高效冷却。

Description

一种3D打印机的模型快速冷却装置

【技术领域】

本发明涉及三维成型的技术领域，特别是FDM冷却的技术领域。

【背景技术】

3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。

熔融沉积造型FDM技术是将3D模型分为一层层极薄的截面生成控制3D打印机喷嘴移动轨迹的二维几何信息，3D打印机加热头把热熔性材料ABS、PLA、树脂、尼龙、蜡等加热到临界状态呈现半流体性质在计算机控制下沿3D模型确定的二维几何信息运动轨迹喷头将半流动状态的材料挤压出来凝固形成轮廓形状的薄层。当一层完毕后通过垂直升降系统降下新形成层进行固化。这样层层堆积粘结自下而上形成该模型的三维实体。

基于FDM技术的3D打印模型受到精度的制约，而影响精度的各种因素中，最重要的因素之一便是材料冷却问题，因材料冷却不善而造成模型变形的情况常有发生。目前市场上的打印机，对成型材料的冷却问题只做了简单的风扇散热处理，受打印机尺寸和结构的影响，并没有对散热风向进行有效的优化，散热效果并不理想。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种3D打印机的模型快速冷却装置，能够充分利用有限的空间，通过巧妙的风道布局，实现打印模型的高效冷却。

为实现上述目的，本发明提出了一种3D打印机的模型快速冷却装置，包括打印头上盖、打印头外框、风道外壳、涡轮风扇和打印头组件，所述打印头外框底部设置有打印头底面，所述打印头底面上开有一个布置打印头组件的打印孔，所述打印头上盖与所述打印头外框通过第一螺钉组连接形成一个工作仓，所述风道外壳与所述打印头底面通过第二螺钉组固定连接形成一个闭合的散热风道，所述风道外壳的一端设置有一个进风口，另一端设置有两个分流槽，所述两个分流槽上各设置有一个相向且对称分布的导风斜面，所述涡轮风扇上有一个排风口，所述涡轮风扇垂直布置并固定在所述风道外壳上，所述风道外壳上的所述进风口与所述涡轮风扇上的所述排风口相连接，所述打印头组件布置在所述两个分流槽之间并与所述打印头外框固定连接。

作为优选，所述风道外壳的进风口处的内壁面上设置有一个导风弧面，用来将涡轮风扇竖直向下射出的气流转变为水平流动的气流。

作为优选，所述两个分流槽与所述打印头底面围成两个对称分布的直角梯形空腔，所述打印头外框的底面与所述风道外壳的导风斜面之间设置有散热口，所述直角梯形空腔内的气流经所述散热口排出后射向所述打印头的出料口和正在成型的模型。

本发明的有益效果：本发明通过将设置有分流槽的风道外壳与打印头底面相连接构成散热风道，并通过涡轮风扇对散热风道进行风力输送，实现了3D打印模型的快速冷却，分流槽的导风斜面结构使气流能够准确的射向打印头出料口，改善了冷却效果，涡轮风扇与风道外壳在打印头外框内的巧妙布置使打印头整体结构美观紧凑。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种3D打印机的模型快速冷却装置的结构爆炸图；

图2是本发明中风道外壳与涡轮风扇的位置结构分解图；

图3是本发明中冷却风道的截面图；

图4是图3中A部的放大图。

图中：1-打印头上盖、2-打印头组件、3-打印头外框、4-涡轮风扇、5-风道外壳、31-打印孔、32-打印头底面、41-排风口、51-进风口、52-导风弧面、53-分流槽、54-导风斜面、55-散热口、61-第二螺钉组、62-第一螺钉组。

【具体实施方式】

参阅图1、图2、图3和图4，本发明，包括打印头上盖1、打印头组件2、打印头外框3、涡轮风扇4和风道外壳5，所述打印头外框3底部设置有打印头底面32，所述打印头底面32上开有一个布置所述打印头组件2的打印孔31，所述打印头外框3与所述打印头上盖1通过第一螺钉组62连接形成一个工作仓，所述风道外壳5与所述打印头底面32通过第二螺钉组62固定连接形成一个闭合的散热风道，所述风道外壳5的一端设置有一个进风口51，另一端设置有两个分流槽53，所述两个分流槽53上各设置有一个相向且对称分布的导风斜面54，所述涡轮风扇4上有一个排风口41，所述涡轮风扇4垂直布置并固定在所述风道外壳5上，所述风道外壳5上的所述进风口51与所述涡轮风扇4上的所述排风口41相连接，所述打印头组件2布置在所述两个分流槽53之间并与所述打印头上盖1固定连接。所述风道外壳5的进风口51处的内壁面上设置有一个导风弧面52，用来将涡轮风扇竖直向下射出的气流转变为水平流动的气流。所述两个分流槽53与所述打印头底面32围成两个对称分布的直角梯形空腔，所述打印头底面32与所述风道外壳5的导风斜面54之间设置有散热口55，所述直角梯形空腔内的气流经所述散热口55排出后射向所述打印头组件2的出料口和正在成型的模型。

本发明工作过程：

本发明在工作过程中，打印原材料在打印头组件2中熔融后从打印头组件2的出料口流出，涡轮风扇4运转产生的气流首先经排风口51垂直向下进入风道外壳5的进风口51，由于导风弧面52的反射作用，气流方向转变为水平朝向分流槽53的方向，气流进入分流槽53后，由于导风斜面54和打印头底面32之间开设有散热口55，所以气流会沿着导风斜面54射向打印头组件2的出料口，对刚流出的熔融材料进行高效冷却。

本发明，通过将设置有分流槽的风道外壳与打印头外框相连接构成散热风道，并通过涡轮风扇对散热风道进行风力输送，实现了3D打印模型的快速冷却，分流槽的导风斜面结构使气流能够准确的射向打印头出料口，改善了冷却效果，涡轮风扇与风道外壳在打印头内的巧妙布置使打印头整体结构美观紧凑。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种3D打印机的模型快速冷却装置，其特征在于：包括打印头上盖(1)、打印头组件(2)、打印头外框(3)、涡轮风扇(4)和风道外壳(5)，所述打印头外框(3)底部设置有打印头外框底面(32)，所述打印头外框底面(32)上开有一个布置所述打印头组件(2)的打印孔(31)，所述打印头外框(3)与所述打印头上盖(1)通过第一螺钉组(62)连接形成一个工作仓，所述风道外壳(5)与所述打印头外框底面(32)通过第二螺钉组(62)固定连接形成一个闭合的散热风道，所述风道外壳(5)的一端设置有一个进风口(51)，另一端设置有两个分流槽(53)，所述两个分流槽(53)上各设置有一个相向且对称分布的导风斜面(54)，所述涡轮风扇(4)上有一个排风口(41)，所述涡轮风扇(4)垂直布置并固定在所述风道外壳(5)上，所述风道外壳(5)上的所述进风口(51)与所述涡轮风扇(4)上的所述排风口(41)相连接，所述打印头组件(2)布置在所述两个分流槽(53)之间并与所述打印头上盖(1)固定连接。

2.如权利要求1所述的3D打印机的模型快速冷却装置，其特征在于：所述风道外壳(5)的进风口(51)处的内壁面上设置有一个导风弧面(52)，用来将涡轮风扇竖直向下射出的气流转变为水平流动的气流。

3.如权利要求1所述的3D打印机的模型快速冷却装置，其特征在于：所述两个分流槽(53)与所述打印头外框底面(32)围成两个对称分布的直角梯形空腔，所述打印头外框底面(32)与所述风道外壳(5)的导风斜面(54)之间设置有散热口(55)，所述散热口(55)朝向所述打印头组件(2)的出料口和正在成型的模型。