CN108790175A - 一种3d打印物品表面抛光和强化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种3D打印物品表面抛光和强化装置，包括：外壳、设于所述外壳顶部的顶盖、设于所述外壳底部的底盖、设于所述外壳内部的隔板、设于所述隔板上方的抛光液盛放槽、设于所述抛光液盛放槽上方的内胆、设于所述内胆内部的托盘、设于所述隔板下方的电热板、以及设于所述底盖上的电子继电器。本发明的3D打印物品表面抛光和加强装置可兼容多种材料的被抛光物品和多种类型的抛光液；可使抛光均匀，抛光效率高，抛光效果好，并强化被抛光物抗裂强度和韧性；抛光液循环利用，操作安全，环保，节约成本；抛光装置可等比例缩放，容积可随具体抛光需求扩大或缩小，被抛光物品的体积适用范围也更加自由。

Description

一种3D打印物品表面抛光和强化装置

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印物品表面抛光和强化装置。

背景技术

3D打印技术是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。然而由于，3D打印机打印出的物品是由厚度为100微米左右的层叠加起来的，在层与层堆积的过程中，内部往往存在缺陷和应力不均的情况，而且打印出的物品表面很粗糙，严重制约着3D打印技术的应用。

基于以上问题，3D打印物品后期需要进行抛光和强化处理，目前，从国内国外市场调查来看，3D打印物品的后期抛光技术还处于很不成熟的阶段，已知的主流抛光方法有：1、手工打磨抛光；2、微波高速射流冲刷抛光；3、化学溶液浸泡式抛光；4、高温雾化覆盖式抛光；5、超声波汽化式抛光。以上抛光技术中，从抛光效果和抛光效率、以及经济环保方面综合考虑，本发明采用高温雾化覆盖式抛光技术。

高温雾化覆盖式抛光技术的具体的原理是：利用溶液受热汽化的物理反应，选择能溶化相应3D打印材料的化学溶液，并在一定温度下使之汽化，汽化后的溶液均匀地覆盖在被抛光3D打印物品表面，使表面纹理融为一体以达到光滑效果，同时，3D打印物品表面纹理之间的缝隙得以填补融为一体，可以较好的消除打印过程中热胀冷缩导致的材料应力不均和缺陷问题，并且强化后的3D打印物品抗冲击强度、抗断裂性能以及弹性均得到较大提升。

目前市场上利用高温雾化覆盖式抛光技术的3D打印抛光机存在一下问题：对被抛光物品的材料成分有单一指定性；使用的化学溶液具有毒性，没有专业操作装备无法直接使用；化学溶液回收不到位，造成环境污染；价格昂贵，普通老百姓消费不起，稍微便宜些的可抛光容积又非常小，只能抛光一些微缩模型；还有抛光不均匀和局部抛光过度等。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种3D打印物品表面抛光和强化装置。

本发明的技术方案如下：一种3D打印物品表面抛光和强化装置，包括：外壳、设于所述外壳顶部的倾斜顶盖、设于所述外壳底部的底盖、设于所述外壳内部的隔板、设于所述隔板上方的抛光液盛放槽、设于所述抛光液盛放槽上方的内胆、设于所述内胆内部的托盘、设于所述隔板下方的电热板、设于所述外壳侧壁上的抽气孔、以及设于所述底盖上的电子继电器，所述外壳包括一壳体，所述壳体侧壁设有抽气孔，所述内胆包括一内胆壁，所述内胆壁上设有若干孔洞。

进一步地，所述孔洞的孔径大小沿所述内胆壁由下至上依次递增，所述内胆还包括一内胆底槽、以及分别设于所述内胆底槽与所述内胆壁连接处四个角的四个底座，所述内胆底槽呈四周高中间低的锥形，且所述内胆底槽中心线上开有一矩形开口，所述矩形开口上设有一孔塞。

进一步地，所述壳体与所述顶盖之间设有内嵌边框，所述内嵌边框通过沉头螺丝与所述壳体固定，所述内嵌边框上套设有弹性密封圈，所述壳体左右侧壁分别设有一第一提手，所述壳体底部侧壁上设有若干散热孔，所述散热孔上盖有散热孔滤尘网。

进一步地，所述壳体为钣金件或钢化玻璃，所述内嵌边框为铝材，所述第一提手内嵌入所述壳体左右两侧。

进一步地，所述顶盖采用钣金件或钢化玻璃，所述顶盖顶部左右两侧设有拉环，所述拉环为嵌入式可旋转拉环。

进一步地，所述隔板下方设有焊钉螺丝及紧固金属板，所述电热板通过所述焊钉螺丝及所述紧固金属板固定在所述隔板下方。

进一步地，所述抛光液盛放槽包括：一槽体和分别设于所述槽体左右侧边的两第二提手，所述第二提手底端通过螺钉固定在所述槽体上，所述第二提手顶端设有第一通孔，所述槽体为铝材，所述第二提手为钣金件。

进一步地，所述托盘包括：盘底、设于所述盘底上方的金属网片以及设于所述托盘左右侧边的两第三提手，所述盘底采用平行的矩形加强筋构成，所述底盘呈镂空状，所述盘底四个侧边中心位置设有若干限位导向簧片，所述限位导向簧片具有弹性，所述第三提手顶端设有两第二通孔，所述第三提手为钣金件。

进一步地，所述电热板为远红外电热板。

进一步地，所述底盖上设有电子继电器固定架，所述电子继电器安装在所述电子继电器固定架上，所述外壳后侧设有电源插座，所述电子继电器连接端口分别连接所述电热板和所述电源插座。

采用上述方案，本发明具有以下有益效果：

1、可兼容多种材料的被抛光物品和多种类型的抛光液，减少了抛光液成分和被抛光物品材料的限制，有效节约成本，同时可使抛光均匀，抛光效率高，抛光效果好，并强化被抛光物抗裂强度和韧性；

2、倾斜的顶盖设计可使抛光液汽化后，冷凝的液珠沿边缘流下，有效防止液珠随机滴落在被抛光物上而导致的意外过度抛光；

3、内胆壁带有递增式的孔洞可有效防止在抛光液汽化后由下至上蔓延的时间差中，导致被抛光物品下面部分抛光过度，使被抛光物品整体得到均衡的抛光和强化度；

4、壳体侧壁的抽气孔，可加快操作速度、减少操作人员和抛光液的接触时间、同时可紧急停止抛光反应、还可环保处理抛光液蒸汽；

5、采用多功能电子继电器，物理反馈更加准确，精度提升、更加用电安全和操作便捷；

6、焊钉螺丝的合理运用，保持冷凝液经过面的平整，防止积液，不会产生传统打孔螺丝引起的缝隙漏液和积液；

7、锥形设计的内胆底槽防止积液，且内胆底槽中心线上开有一矩形开口，可让抛光液蒸汽均匀包围抛光物品底部以及内部，防止抛光物品底部抛光不均，也可让冷凝液流回所述抛光液盛放槽，循环利用，节约成本。同时也可选择用孔塞将底部矩形开口盖住，防止抛光物品底部抛光过度；

8、高效的远红外电热板，能够迅速加热提高了抛光效率；

9、等比例缩放，容积可随具体抛光需求扩大或缩小，被抛光物品的体积适用范围也更加自由。

附图说明

图1为本发明3D打印物品表面抛光和加强装置表面抛光和加强装置的立体图；

图2为本发明3D打印物品表面抛光和加强装置的侧视图；

图3为本发明3D打印物品表面抛光和加强装置中外壳、底盖及隔板的立体图；

图4为本发明3D打印物品表面抛光和加强装置中抽气孔螺母的立体图；

图5为本发明3D打印物品表面抛光和加强装置中顶盖的立体图；

图6为本发明3D打印物品表面抛光和加强装置中抛光液盛放槽的立体图；

图7为本发明3D打印物品表面抛光和加强装置中内胆的立体图；

图8为本发明3D打印物品表面抛光和加强装置中托盘的立体图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

请结合图1与图2，本发明提供一种3D打印物品表面抛光和加强装置，包括：外壳1、设于所述外壳1顶部的顶盖2、设于所述外壳1底部的底盖3、设于所述外壳1内部的隔板4、设于所述隔板4上方的抛光液盛放槽5、架于所述抛光液盛放槽5上方的内胆6、置于所述内胆6内部底面上的托盘7、设于所述隔板4下方的电热板8、以及设于所述底盖3上的电子继电器9。

请参阅图3和图4，所述外壳1包括壳体11、设于所述壳体11上方的内嵌边框12、设于所述内嵌边框12上的弹性密封圈13、固定所述壳体11与所述内嵌边框12的沉头螺丝14、设于所述壳体11侧壁上的抽气孔15、设于所述抽气孔15上的抽气孔螺母16、设于所述抽气孔15与所述抽气孔螺母16之间的密封塞17、设于所述壳体11左右两侧的第一提手18、设于所述壳体11底部侧边的散热孔19、以及覆盖在所述散热孔19上的散热孔滤尘网。所述壳体11为钣金件或透明钢化玻璃，也可根据抛光液选择其它与抛光液不发生化学反应的材料。具体地，本实施例优选透明钢化玻璃，可以很清楚的观察内部抛光反应。所述内嵌边框12为铝材，也可选择其它不与抛光液发生化学反应的材料，由于铝材质轻，耐腐蚀同时能强化所述壳体11抗形变的能力，本实施例优选铝材。铝材上套设所述弹性密封圈13，增加抛光装置的密封性能，减少抛光液汽化泄漏，同时缓冲所述顶盖2下扣的压力，所述弹性密封圈13为耐腐蚀材料，延长抛光装置的使用寿命。所述沉头螺丝14将所述内嵌边框12紧紧锁定在所述壳体11上，沉头减少螺丝头部外露，更加美观。所述抽气孔15可接管道连接至外部循环装置(图中未画出)，由于抛光液汽化后会阻挡视线，从而影响操作，但是室温下冷凝需要时间等待，为了加快操作速度，减少在取出抛光物品时操作人员与抛光液蒸汽的接触时间，同时方便紧急停止抛光反应，以及环保处理抛光液蒸汽，可用抽风机通过所述抽气孔15将抛光液蒸汽迅速排出至外部循环装置。所述第一提手18为内嵌入式，内嵌于所述壳体11左右两侧，人性化设计方便设备搬运，且更加美观。所述散热孔19防止底部过热造成元器件寿命加速老化或损坏，同时所述散热孔19上覆盖有散热孔滤尘网，可以防止异物或灰尘进入底层内部。

请参阅图5，所述顶盖2装于所述内嵌边框12上，所述顶盖2为倾斜设计，倾斜的角度可使冷凝液从边缘流下，防止冷凝液随意滴落在被抛光物品上造成局部抛光过度。所述顶盖2为钣金件或钢化玻璃，也可选择其他不与抛光液发生化学反应的材料。所述顶盖2顶部左右两侧设有拉环21，所述拉环21为嵌入式可旋转拉环，可以将所述拉环21旋转藏于所述顶盖2侧壁内部，需要抬盖时可将所述拉环21翻转出，美观便利。

请参阅图6，所述抛光液盛放槽5包括一槽体51和设于所述槽体51左右两侧边中心位置的两第二提手52。所述第二提手52底端通过螺钉固定在所述槽体51上，所述第二提手52顶端设有第一通孔53，所述槽体51的材质可以选择任意不与抛光液发生化学反应的材料，具体地，本实施例优选铝材，铝材导热性能好，所述第二提手52的材质可以选择任意不与抛光液发生化学反应的材料，具体地，本实施例优选钣金件，钣金提手更方便取放所述抛光液盛放槽5。

请参阅图7，所述内胆6包括内胆底槽61以及设于所述内胆底槽61四边的内胆壁62。所述内胆底槽61呈四周高中间低的锥形，锥形设计能有效防止积液，且所述内胆底槽61中心线上开有一矩形开口63，可让抛光液蒸汽均匀包围抛光物品底部以及内部，防止抛光物品底部抛光不均，也可让冷凝液流回所述抛光液盛放槽5，循环利用，节约成本。所述矩形开口63上设有一孔塞，用于密封所述开口63，也可选择用孔塞将底部矩形开口盖住，可减少被抛光物品底部或空腔内部的抛光程度或不被抛光。所述内胆壁62上设有若干孔洞64，所述孔洞64沿所述内胆壁62由下至上孔径大小依次递增，可防止抛光液蒸汽在由下至上蔓延的时间差中，导致被抛光物品下部抛光过度，或被抛光物品抛光不均。所述内胆底槽61与所述内胆壁62连接处的四角设有四个底座65，可使所述内胆6平稳放置。请参阅图8，所述托盘7包括盘底71、设于所述盘底71上方的金属网片72、设于所述托盘7左右两侧边中点处的两第三提手73、以及设于所述盘底71四个侧边中心位置的限位导向簧片74。所述盘底71采用平行的矩形加强筋构成，所述盘底71呈镂空状，采用平行的矩形加强筋强化所述托盘7的承载力，并且镂空部分可以增加抛光液蒸汽的通过率。所述金属网片72的孔径可根据实际需求调整，主要防止被抛光物品底盘小导致的摆放不平稳，以及被抛光物品重量过大导致的受力不均出现底部凹陷。所述第三提手73的材质可以选择任意不与抛光液发生化学反应的材料，具体地，本实施例优选钣金件，钣金提手更方便取放，所述第三提手73顶部设有第二通孔75，方便操作人员取放。所述限位导向簧片74具有弹性，可辅助所述托盘7顺利取出或放入所述内胆6内，可防止放入或取出过程所述托盘7的摇摆导致被抛光物品碰撞到所述内胆6的内壁。

请参阅图2与图3，所述隔板4下方设有焊钉螺丝41及紧固金属板42、所述电热板8通过所述焊钉螺丝41及所述紧固金属板42固定在所述隔板4下方。所述电热板8为远红外电热板，所述电热板8顶部贴紧所述隔板4的下表面，远红外电热板加热速率快，热量传递至所述抛光液盛放槽5，使所述抛光液盛放槽5中的抛光液受热汽化布满所述外壳1的腔内。

请参阅图2与图3，所述底盖3上设有电子继电器固定架31，所述电子继电器9安装在所述电子继电器固定架31上，所述外壳1后侧设有电源插座，所述电子继电器9连接端口分别连接所述电热板8和所述电源插座。可根据具实际需求调整加热温度上限和加热时间，以达到半自动化抛光。所述电子继电器9还可用于反馈所述抛光液盛放槽5的温度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、可兼容多种材料的被抛光物品和多种类型的抛光液，减少了抛光液成分和被抛光物品材料的限制，有效节约成本，同时可使抛光均匀，抛光效率高，抛光效果好，并强化被抛光物抗裂强度和韧性；

2、倾斜的顶盖设计可使抛光液汽化后，冷凝的液珠沿边缘流下，有效防止液珠随机滴落在被抛光物上而导致的意外过度抛光；

3、内胆壁带有递增式的孔洞可有效防止在抛光液汽化后由下至上蔓延的时间差中，导致被抛光物品下面部分抛光过度，使被抛光物品整体得到均衡的抛光和强化度；

4、壳体侧壁的抽气孔，可加快操作速度、减少操作人员和抛光液的接触时间、同时可紧急停止抛光反应、还可环保处理抛光液蒸汽；

5、采用多功能电子继电器，物理反馈更加准确，精度提升、更加用电安全和操作便捷；

6、焊钉螺丝的合理运用，保持冷凝液经过面的平整，防止积液，不会产生传统打孔螺丝引起的缝隙漏液和积液；

7、锥形设计的内胆底槽防止积液，且内胆底槽中心线上开有一矩形开口，可让抛光液蒸汽均匀包围抛光物品底部以及内部，防止抛光物品底部抛光不均，也可让冷凝液流回所述抛光液盛放槽，循环利用，节约成本。同时也可选择用孔塞将底部矩形开口盖住，防止抛光物品底部抛光过度；

8、高效的远红外电热板，能够迅速加热提高了抛光效率；

9、等比例缩放，容积可随具体抛光需求扩大或缩小，被抛光物品的体积适用范围也更加自由。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，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 (10)

1.一种3D打印物品表面抛光和强化装置，其特征在于，包括：外壳、设于所述外壳顶部的倾斜顶盖、设于所述外壳底部的底盖、设于所述外壳内部的隔板、设于所述隔板上方的抛光液盛放槽、设于所述抛光液盛放槽上方的内胆、设于所述内胆内部的托盘、设于所述隔板下方的电热板、以及设于所述底盖上的电子继电器，所述外壳包括一壳体，所述壳体侧壁设有抽气孔，所述内胆包括一内胆壁，所述内胆壁上设有若干孔洞。

2.根据权利要求1所述的3D打印物品表面抛光和强化装置，其特征在于，所述孔洞的孔径大小沿所述内胆壁由下至上依次递增，所述内胆还包括一内胆底槽、以及分别设于所述内胆底槽与所述内胆壁连接处四个角的四个底座，所述内胆底槽呈四周高中间低的锥形，且所述内胆底槽中心线上开有一矩形开口，所述矩形开口上设有一孔塞。

3.根据权利要求1所述的3D打印物品表面抛光和强化装置，其特征在于，所述壳体与所述顶盖之间设有内嵌边框，所述内嵌边框通过沉头螺丝与所述壳体固定，所述内嵌边框上套设有弹性密封圈，所述壳体左右侧壁分别设有一第一提手，所述壳体底部侧壁上设有若干散热孔，所述散热孔上盖有散热孔滤尘网。

4.根据权利要求3所述的3D打印物品表面抛光和强化装置，其特征在于，所述壳体为钣金件或钢化玻璃，所述内嵌边框为铝材，所述第一提手内嵌入所述壳体左右两侧。

5.根据权利要求1所述的3D打印物品表面抛光和强化装置，其特征在于，所述顶盖为钣金件或钢化玻璃，所述顶盖顶部左右两侧设有拉环，所述拉环为嵌入式可旋转拉环。

6.根据权利要求1所述的3D打印物品表面抛光和强化装置，其特征在于，所述隔板下方设有焊钉螺丝及紧固金属板，所述电热板通过所述焊钉螺丝及所述紧固金属板固定在所述隔板下方。

7.根据权利要求1所述的3D打印物品表面抛光和强化装置，其特征在于，所述抛光液盛放槽包括：一槽体和分别设于所述槽体左右侧边的两第二提手，所述第二提手底端通过螺钉固定在所述槽体上，所述第二提手顶端设有第一通孔，所述槽体为铝材，所述第二提手为钣金件。

8.根据权利要求1所述的3D打印物品表面抛光和强化装置，其特征在于，所述托盘包括：盘底、设于所述盘底上方的金属网片以及设于所述托盘左右侧边的两第三提手，所述盘底采用平行的矩形加强筋构成，所述底盘呈镂空状，所述盘底四个侧边中心位置设有若干限位导向簧片，所述限位导向簧片具有弹性，所述第三提手顶端设有两第二通孔，所述第三提手为钣金件。

9.根据权利要求1所述的3D打印物品表面抛光和强化装置，其特征在于，所述电热板为远红外电热板。

10.根据权利要求1所述的3D打印物品表面抛光和强化装置，其特征在于，所述底盖上设有电子继电器固定架，所述电子继电器安装在所述电子继电器固定架上，所述外壳后侧设有电源插座，所述电子继电器连接端口分别连接所述电热板和所述电源插座。