CN108488379B - 一种3d打印设备缸体密封装置 - Google Patents
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Abstract
一种3D打印设备缸体密封装置,缸体(101)、活塞(104)组成,其活塞(104)安装在缸体(101)内,其特征在于,活塞(104)包括上面板(102)、密封模组和底板(103),上面板(102)、密封模组和底板(103)固定在一起,其中,上面板(102)和底板(103)将密封模组夹在中间;密封模组又包括密封板(202),密封板(202)边缘四周上、下表面均有凹槽,上表面凹槽从外向内安装有第一密封圈(203)和第一橡胶圈(205),第一密封圈(203)紧贴在上表面凹槽的侧壁上,第一橡胶圈(205)又紧贴在第一密封圈(203)上;本发明能够微调活塞与缸体内壁的过盈程度。同时,本发明拆卸容易、密封圈便于更换,降低了维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D打印设备缸体密封装置,属于激光增材制造技术领域,特别适用于以粉末为原材料的激光增材制造设备。
技术背景
增材制造技术是一种将材料依据所需加工产品的三维数字模型进行添加、融合制备的工艺技术。与传统加工方式的主要区别在于,是通过将材料层层叠加的方式实现加工。其中,铺粉式3D打印技术是目前较为成熟的、主要的3D打印成形技术之一。当加工时,在加工平面上均匀地铺一层材料粉末,粉末厚度往往根据加工工艺决定。其后,控制系统控制激光器输出激光,经由振镜在粉层上扫描加工图形。扫描后的部分即熔化,后又重新与粉层下方的零件一起凝固为实体,而其余部分仍为粉末状态。通过以一层层粉末层不断的熔化、凝固,逐渐叠加,最终成形为所需产品。
铺粉式3D打印技术以粉末作为原材料,在加工成形的过程中,粉末会在随缸体内活塞往复运动。如果密封不严,则粉末极易夹在缸体和活塞之间的缝隙之间,给缸壁和活塞造成磨损;如果缝隙过大,则粉末会从缝隙中泄露,影响加工平面的平整。传统的3D打印缸体密封装置通常由橡胶圈或毛毡等方式实现。由橡胶圈直接密封的,由于金属粉末硬度极高,橡胶圈极易被金属粉末划伤导致漏粉;毛毡密封效果较好,但是由于毛毡是稀疏结构,毛毡内部极易留存金属粉末,当3D打印机在更换材料时,会导致残留在毛毡里面的金属污染新更换的金属粉末。
发明内容
本发明的目的是提供一种3D打印设备缸体密封装置,以解决现有3D打印设备缸体密封装置不易拆卸、不易清洗、不能更换金属粉末的问题。
一种3D打印设备缸体密封装置,缸体101、活塞104组成,其活塞104安装在缸体101内,其特征在于,活塞104包括上面板102、密封模组和底板103,上面板102、密封模组和底板103固定在一起,其中,上面板102和底板103将密封模组夹在中间;
密封模组又包括密封板202,密封板202边缘四周上、下表面均有凹槽,上表面凹槽从外向内安装有第一密封圈203和第一橡胶圈205,第一密封圈203紧贴在上表面凹槽的侧壁上,第一橡胶圈205又紧贴在第一密封圈203上;第一密封圈203横截面为矩形,第一橡胶圈205横截面为圆形,第一橡胶圈205的横截面直径大于第一密封圈203和密封板202中部上表面的高度;下表面凹槽从外向内安装有第二密封圈204和第二橡胶圈206,第二密封圈204紧贴在下表面凹槽的侧壁上,第二橡胶圈206又紧贴在第二密封圈204上;第二密封圈204横截面为矩形,第二橡胶圈206横截面为圆形,第二橡胶圈206的横截面直径大于第二密封圈204和密封板202中部下表面的高度;
上面板102、密封板202和底板103宽度尺寸相同,都略小于缸体101内壁间的尺寸;密封板202边缘四周上表面的第一密封圈203的两个端面与缸体101内壁间为过盈配合;密封板202边缘四周下表面的第二密封圈204的两个端面与缸体101内壁间也为过盈配合。
所述的上面板102、密封板202和底板103相对应的部位设有多个螺钉孔,多个螺钉孔通过螺钉将上面板102、密封板202和底板103固定在一起;由于第一密封圈203和第二密封圈204的直径高于周围的部件,多个螺钉能够通过其扭紧的程度来调节第一密封圈203和第二密封圈204各自的两个端面之间的距离,具体说一:
当多个螺钉安装的不太紧时,上面板102只与密封板202上的第一密封圈203接触,上面板102和密封板202之间有距离,第一密封圈203被压变形很小,第一密封圈203对第一橡胶圈205的压力也较小,第一橡胶圈205两端面之间的距离就较小;
当螺钉孔安装的很紧时,上面板102将密封板202上的第一密封圈203压偏,上面板102和密封板202之间距离变小或没有距离,第一密封圈203对第一橡胶圈205的压力变大,推动第一橡胶圈205向外移动,第一密封圈203两个端面之间的距离就增大了。
同理,第二密封圈204两个端面之间的距离与第一密封圈203作同样的变化。
所述的第一密封圈203和第二密封圈204都是由聚四氟乙烯制成的。
所述的第一橡胶圈205和第二橡胶圈206由弹性强的橡胶制成的。
本发明的采用新型夹心密封结构,密封板上下两侧均防止聚四氟乙烯密封圈,减少了粉末从缸体和活塞之间缝隙泄露机率,提高了密封效果。本发明能够微调活塞与缸体内壁的过盈程度。同时,本发明拆卸容易、密封圈便于更换,降低了维护成本。
附图说明
图1、本发明结构示意图;
图2、本发明活塞剖面示意图;
图3、本发明密封模组结构示意图;
图4、图3中A之放大图。
101为缸体,102为上面板,103为底板,104为活塞,202为密封板,203为第一密封圈,204为第二密封圈,205为第一橡胶圈,206为第二橡胶圈。
具体实施方式
一种3D打印设备缸体密封装置,缸体101、活塞104组成,其活塞104安装在缸体101内,其特征在于,活塞104包括上面板102、密封模组和底板103,上面板102、密封模组和底板103固定在一起,其中,上面板102和底板103将密封模组夹在中间;
密封模组又包括密封板202,密封板202边缘四周上、下表面均有凹槽,上表面凹槽从外向内安装有第一密封圈203和第一橡胶圈205,第一密封圈203紧贴在上表面凹槽的侧壁上,第一橡胶圈205又紧贴在第一密封圈203上;第一密封圈203横截面为矩形,第一橡胶圈205横截面为圆形,第一橡胶圈205的横截面直径大于第一密封圈203和密封板202中部上表面的高度;下表面凹槽从外向内安装有第二密封圈204和第二橡胶圈206,第二密封圈204紧贴在下表面凹槽的侧壁上,第二橡胶圈206又紧贴在第二密封圈204上;第二密封圈204横截面为矩形,第二橡胶圈206横截面为圆形,第二橡胶圈206的横截面直径大于第二密封圈204和密封板202中部下表面的高度;
上面板102、密封板202和底板103宽度尺寸相同,都略小于缸体101内壁间的尺寸;密封板202边缘四周上表面的第一密封圈203的两个端面与缸体101内壁间为过盈配合;密封板202边缘四周下表面的第二密封圈204的两个端面与缸体101内壁间也为过盈配合。
所述的上面板102、密封板202和底板103相对应的部位设有多个螺钉孔,多个螺钉孔通过螺钉将上面板102、密封板202和底板103固定在一起;由于第一密封圈203和第二密封圈204的直径高于周围的部件,多个螺钉能够通过其扭紧的程度来调节第一密封圈203和第二密封圈204各自的两个端面之间的距离,具体说一:
当多个螺钉安装的不太紧时,上面板102只与密封板202上的第一密封圈203接触,上面板102和密封板202之间有距离,第一密封圈203被压变形很小,第一密封圈203对第一橡胶圈205的压力也较小,第一橡胶圈205两端面之间的距离就较小;
当螺钉孔安装的很紧时,上面板102将密封板202上的第一密封圈203压偏,上面板102和密封板202之间距离变小或没有距离,第一密封圈203对第一橡胶圈205的压力变大,推动第一橡胶圈205向外移动,第一密封圈203两个端面之间的距离就增大了。
同理,第二密封圈204两个端面之间的距离与第一密封圈203作同样的变化。
所述的第一密封圈203和第二密封圈204都是由聚四氟乙烯制成的。
所述的第一橡胶圈205和第二橡胶圈206由弹性强的橡胶制成的。为使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚、明确,以下参照附图并举例对本发明进一步详细说明。
3D打印设备缸体密封装置,由缸体101、活塞104组成,粉末放置于缸体内活塞104上,随活塞104做往复运动。活塞104单边尺寸比缸体101内侧单边尺寸略小,以方便活塞104自由运动。对于一个打印幅面为250mm的3D打印设备来说,缸体101内壁尺寸为250mm×250mm,活塞104尺寸为249mm×249mm。活塞104包括上面板102、密封模组、底板103等部分。密封模组夹在上面板102和底板103中间,上面板102、密封模组、底板103四周均留有螺钉孔,利用螺钉将上面板102、密封模组、底板103从上至下紧固。密封模组由密封板202、两组密封圈203与204、两组橡胶圈205与206组成,密封板202四周上下两侧均留有凹槽,凹槽内从外到内分别为密封圈203与204、橡胶圈205与206。密封板202长宽尺寸为249mm×249mm,密封板202厚度为12mm;密封板202上下凹槽外尺寸与密封板202尺寸相同,密封板202上下凹槽外尺寸为240mm×240mm;密封板202上下凹槽之间厚度为2mm,密封圈203与204厚度为5mm。密封圈203与204、橡胶圈205与206从四周紧紧围绕密封板202凹槽,且密封圈203上表面与密封板202上表面平齐,密封圈204下表面与密封板202下表面平齐。密封模组的特征为夹心型,构成上下两组密封结构,可提高密封效果。
密封圈203与204位于缸体101和橡胶圈205与206之间,橡胶圈205与206的弹力可使密封圈203与204和缸体之间的缝隙减小。密封圈203与204外尺寸为251mm×251mm,比缸体101内侧尺寸250mm×250mm单边各大1mm,可依靠密封圈203与204自身的伸缩性能紧密贴紧缸体101。密封圈203与204由聚四氟乙烯制作而成,主要作用是密封活塞104和缸体101之间的缝隙,同时减小活塞104和缸体101之间相对运动时的阻力。
橡胶圈205与206夹在密封圈203与204和密封板202凹槽内侧之间,密封圈203与204和凹槽内侧之间的缝隙为4mm,橡胶圈205与206的直径为5.3mm,略大于密封圈203与204和凹槽内侧之间的缝隙。橡胶圈205与206具有弹性,在上面板102和底板103上下两面夹压下,可将密封圈203与204压扁,并将密封圈203与204顶向缸体,提高密封效果。
上面板102、密封板202和底板103的尺寸相同,都略小于缸体101内壁间的尺寸;密封板202边缘四周上表面的第一密封圈203的两个端面之间的距离大于于缸体101内壁间的尺寸;密封板202边缘四周下表面的第二密封圈204的两个端面之间的距离大于于缸体101内壁间的尺寸。
结构简单,成本低,易清理,可适用于不同材料、不同用途的激光增材制造工艺研发,提高了3D打印设备的工艺适应性,与3D打印工艺的研发效率。
3D打印设备缸体密封装置,由缸体、活塞组成,粉末放置于缸体内活塞上,随活塞做往复运动。活塞单边尺寸比缸体内侧单边尺寸略小,以方便活塞自由运动。
活塞包括上面板、密封模组、底板等部分。密封模组夹在上面板和底板中间,上面板、密封模组、底板四周均留有螺钉孔,利用螺钉将上面板、密封模组、底板从上至下紧固。上面板、密封模组、底板单边尺寸比缸体内侧单边尺寸略小,以保证活塞可在缸体内上下运动,同时又不至于活塞和缸体之间的缝隙过大。密封模组由密封板、两组密封圈、两组橡胶圈组成,密封板四周上下两侧均留有凹槽,凹槽内从外到内分别为密封圈、橡胶圈。密封圈、橡胶圈从四周紧紧围绕密封板凹槽。密封模组的特征为夹心型,构成上下两组密封结构,可提高密封效果。
密封圈位于缸体和橡胶圈之间,橡胶圈的弹力可使密封圈和缸体之间的缝隙减小。密封圈单边尺寸比缸体内侧单边尺寸略大,可依靠密封圈自身的伸缩性能紧密贴紧缸体。密封圈由聚四氟乙烯制作而成,主要作用是密封活塞和缸体之间的缝隙,同时减小活塞和缸体之间相对运动时的阻力。
橡胶圈夹在密封圈和密封板凹槽之间,橡胶圈的直径略大于密封圈和凹槽内侧之间的缝隙。橡胶圈具有弹性,当上面板、密封模组、底板通过螺钉固定紧后,上面板、底板可将橡胶圈压扁,进而橡胶圈可将密封圈顶向缸体,提高密封效果。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
一种3D打印设备缸体密封装置,由面板、密封模组、底板组成,密封模组夹在上面板和底板中间,上面板、密封模组、底板四周均留有螺钉孔,利用螺钉将上面板、密封模组、底板从上至下紧固。上面板、密封模组、底板单边尺寸比缸体内侧单边尺寸略小,以保证活塞可在缸体内上下运动,同时又不至于活塞和缸体之间的缝隙过大。
所述的密封模组由密封板、两组密封圈、两组橡胶圈、底板组成,其特征为夹心密封结构。
所述的密封板四周上下两侧均留有凹槽,凹槽内从外到内分别放置密封圈、橡胶圈。
所述的密封圈单边尺寸比缸体内侧单边尺寸略大,密封圈由聚四氟乙烯制作而成。
所述的橡胶圈夹在密封圈和密封板凹槽之间,橡胶圈的直径略大于密封圈和凹槽内侧之间的缝隙。橡胶圈具有弹性,可将密封圈顶向缸体,提高密封效果。
一种3D打印设备缸体密封装置,由缸体、上面板、密封板、两组密封圈、两组橡胶圈、底板组成,其特征为夹心密封结构。密封板四周上下两侧均留有凹槽,凹槽内从外到内分别放置密封圈、橡胶圈;密封圈单边尺寸比缸体内侧单边尺寸略大,密封圈由聚四氟乙烯制作而成;橡胶圈夹在密封圈和密封板凹槽之间,橡胶圈的直径略大于密封圈和凹槽内侧之间的缝隙。橡胶圈具有弹性,可将密封圈顶向缸体,提高密封效果。
Claims (2)
1.一种3D打印设备缸体密封装置,缸体(101)、活塞(104)组成,其活塞(104)安装在缸体(101)内,其特征在于,活塞(104)包括上面板(102)、密封模组和底板(103),上面板(102)、密封模组和底板(103)固定在一起,其中,上面板(102)和底板(103)将密封模组夹在中间;
密封模组又包括密封板(202),密封板(202)边缘四周上、下表面均有凹槽,上表面凹槽从外向内安装有第一密封圈(203)和第一橡胶圈(205),第一密封圈(203)紧贴在上表面凹槽的侧壁上,第一橡胶圈(205)又紧贴在第一密封圈(203)上;第一密封圈(203)横截面为矩形,第一橡胶圈(205)横截面为圆形,第一橡胶圈(205)的横截面直径大于第一密封圈(203)和密封板(202)中部上表面的高度;下表面凹槽从外向内安装有第二密封圈(204)和第二橡胶圈(206),第二密封圈(204)紧贴在下表面凹槽的侧壁上,第二橡胶圈(206)又紧贴在第二密封圈(204)上;第二密封圈(204)横截面为矩形,第二橡胶圈(206)横截面为圆形,第二橡胶圈(206)的横截面直径大于第二密封圈(204)和密封板(202)中部下表面的高度;
上面板(102)、密封板(202)和底板(103)宽度尺寸相同,都略小于缸体(101)内壁间的尺寸;密封板(202)边缘四周上表面的第一密封圈(203)的两个端面与缸体(101)内壁间为过盈配合;密封板(202)边缘四周下表面的第二密封圈(204)的两个端面与缸体(101)内壁间也为过盈配合;
所述的上面板(102)、密封板(202)和底板(103)相对应的部位设有多个螺钉孔,多个螺钉孔通过螺钉将上面板(102)、密封板(202)和底板(103)固定在一起;由于第一密封圈(203)和第二密封圈(204)的直径高于周围的部件,多个螺钉能够通过其扭紧的程度来调节第一密封圈(203)和第二密封圈(204)各自的两个端面之间的距离,具体说:
当多个螺钉安装的不太紧时,上面板(102)只与密封板(202)上的第一橡胶圈(205)接触,上面板(102)和密封板(202)之间有距离,第一橡胶圈(205)被压变形很小,第一橡胶圈(205)对第一密封圈(203)的压力也较小,第一密封圈(203)两端面之间的距离就较小;
当螺钉孔安装的很紧时,上面板(102)将密封板(202)上的第一橡胶圈(205)压偏,上面板(102)和密封板(202)之间距离变小或没有距离,第一橡胶圈(205)对第一密封圈(203)的压力变大,推动第一密封圈(203)向外移动,第一密封圈(203)两个端面之间的距离就增大了;
同理,第二密封圈(204)两个端面之间的距离与第一密封圈(203)作同样的变化。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印设备缸体密封装置,其特征在于,所述的第一密封圈(203)和第二密封圈(204)都是由聚四氟乙烯制成的。
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