CN109014194B - 一种3d打印成型室 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种3D打印成型室，包括成型室主体、活塞缸、活塞杆，所述活塞缸设于所述成型室主体的底面，并且所述活塞缸内的空间和所述成型室主体内的空间相连，所述活塞缸的底面设有连接通孔，所述活塞杆与所述连接通孔同轴并穿过所述连接通孔，所述连接通孔内侧设有密封盘，所述密封盘内侧面上设有第一密封圈和压力圈，所述第一密封圈的内侧面抵接所述活塞杆，所述第一密封圈的外侧面抵接所述压力圈。由于第一密封圈容易磨损，磨损后，第一密封圈与活塞杆之间容易产生间隙。利用压力圈将第一密封圈挤压向活塞杆，可以利用第一密封圈的变形补偿第一密封圈的磨损，使得成型室保持良好的密封性，使成型室内的气压比较稳定。

Description

一种3D打印成型室

技术领域

本发明涉及金属3D打印领域，尤其涉及一种3D打印成型室。

背景技术

目前的金属3D打印，使用的原料是金属粉末，金属粉末在激光作用下熔化，再冷却成型，完成打印。由于，金属粉末熔化时遇氧气容易氧化，形成杂质，部分塑料作为3D打印原料时也有容易氧化的情况，所以目前的3D打印机里都设有充满惰性保护气体的成型室，原料在成型室中成型，避免氧化。目前的成型是一般采用正压工作，以避免大气中的氧气进入，但在充入惰性保护气体前，需要对成型室抽真空，所以小部分时间内，成型室内为负压。成型室内一般都装有气压检测装置，成型室的密闭效果越差，则惰性气体泄露越快，需要补充的惰性气体越多，成型室内的气压也越难稳定，则3D打印产品的质量也难稳定。目前的3D打印机工作24小时一般需要多次充入惰性气体。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的3D打印机，工作24小时一般需要多次充入惰性气体，成型室内的气压难稳定的问题。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种3D打印成型室，包括成型室主体、活塞缸、设在活塞缸内的活塞组件，所述活塞组件包括活塞杆，所述活塞缸设于所述成型室主体的底面，并且所述活塞缸内的空间和所述成型室主体内的空间相通，所述活塞缸的底面设有连接通孔，所述活塞杆与所述连接通孔同轴设置，活塞杆下端设在连接通孔外，所述连接通孔内侧设有密封盘，所述密封盘内侧面上设有第一密封圈和压力圈，所述第一密封圈的内侧面抵接所述活塞杆，所述第一密封圈的外侧面抵接所述压力圈，所述压力圈具有弹性。

进一步地，所述第一密封圈的材质是聚氯氟乙烯。

进一步地，还包括第二密封圈，所述第二密封圈包括第二密封部和设于第二密封部外侧的第二安装部，所述第二密封部的内侧面与所述活塞杆抵接，所述第二安装部设于所述密封盘内侧，所述第二密封部呈月牙形，并且所述第二密封部的弯曲方向指向所述第二密封圈内侧，所述第二密封部的截面中心设有磁性物，所述活塞杆内设有与所述第二密封圈处于同一水平高度的磁铁。

进一步地，所述磁性物为磁性粉末。

进一步地，还包括成型室门和第三密封圈，所述成型室主体的前侧面上设有门框，所述成型室门设于所述门框的内侧；

所述门框包括从后到前依次设置的挡圈、密封凸起、安装空腔，所述门框还包括设于所述安装空腔内侧的门挡，所述成型室门设于所述密封凸起内侧，所述成型室门与所述密封凸起与之间设有密封间隙，所述成型室门的前侧面与所述门挡抵接，所述挡圈的边缘设于所述密封凸起边缘的斜方外侧，所述安装空腔的前侧壁上设有与大气相连的透气通孔；

所述第三密封圈包括从后到前依次设置的第三密封部、第三连接部、第三安装部，所述第三密封圈的截面两端大中间小，所述第三密封部的前侧贴合所述密封凸起和所述成型室门，所述第三连接部设于所述密封间隙中，所述第三安装部设于所述安装空腔中，所述第三安装部前后方向的厚度小于所述安装空腔前后方向的厚度，所述第三密封部的外边缘设于所述挡圈边缘的斜方外侧；所述成型室主体与所述成型室门上设有适配的卡扣。

进一步地，所述第三密封部后侧面的截面线面呈弧形，所述第三密封部的前侧面为斜面，所述第三密封部的前侧面与所述第三连接部之间的夹角为锐角。

进一步地，所述第三连接部设于所述第三密封部前侧的下部。

进一步地，还包括电磁铁、导线，所述第三安装部内设有磁环，所述电磁铁设于所述安装空腔的前侧壁上，电磁铁与第三密封圈之间设有活动间隙。

本发明的有益效果是：由于活塞杆工作时需要上下移动，第一密封圈容易磨损，磨损后，第一密封圈与活塞杆之间容易产生间隙。利用压力圈将第一密封圈挤压向活塞杆，可以利用第一密封圈的变形补偿第一密封圈的磨损，使得成型室保持良好的密封性，使成型室内的气压比较稳定。成型室的密封性能好，气体不易泄漏，3D打印机在一定的时间内连续工作，也不需要多次向成型室中充气。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明的成型室的示意图；

图2是本发明的活塞缸与活塞杆的密封示意图；

图3是本发明的第一密封圈的密封示意图；

图4是本发明的第二密封圈的示意图；

图5是本发明的第二密封圈的密封原理图；

图6是本发明的成型室门与成型室的密封示意图；

图7是本发明的成型室门开启时的示意图；

图8是本发明的第三密封圈的示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

实施例：参照图1和图2，一种3D打印成型室，包括成型室主体2、活塞缸6、设在活塞缸6内的活塞组件，所述活塞组件包括活塞杆7，所述活塞缸6设于所述成型室主体2的底面，并且所述活塞缸6内的空间和所述成型室主体2内的空间相通，所述活塞缸6的底面设有连接通孔61，所述活塞杆7与所述连接通孔61同轴设置，活塞杆7下端设在连接通孔61外，所述连接通孔61内侧设有密封盘8，所述密封盘8内侧面上设有第一密封圈81和压力圈82，所述第一密封圈81的内侧面抵接所述活塞杆7，所述第一密封圈81的外侧面抵接所述压力圈82，所述压力圈82具有弹性。

进一步地，所述第一密封圈81的材质是聚氯氟乙烯。

聚氯氟乙烯具有优良的耐磨性和一定的弹性，密封效果好的同时有效使用期也长。

进一步地，参照图2、图4和图5，还包括第二密封圈83，所述第二密封圈83包括第二密封部831和设于第二密封部831外侧的第二安装部832，所述第二密封部831的内侧面与所述活塞杆7抵接，所述第二安装部832设于所述密封盘8内侧，所述第二密封部831呈月牙形，并且所述第二密封部831的弯曲方向指向所述第二密封圈83内侧，所述第二密封部831的截面中心设有磁性物834，所述活塞杆7内设有与所述第二密封圈83处于同一水平高度的磁铁9。

参照图3，内侧面为平面的密封圈在运动的活塞杆7的作用下，内侧面的一端会翘起，形成的是点接触，内侧面与活塞杆7的接触面积减小。而参照图4，磁性物834与磁铁9的之间的引力，使得第二密封部831的中部向活塞杆7挤压，直至第二密封部831的中部与活塞杆7紧贴，第二密封部831的端部受到中部的压力，向两端延伸，直至第二密封部831的内侧平贴活塞杆7的表面，第二密封部831与活塞杆7之间的接触始终保持面接触，接触面积大，密封性能好。

进一步地，所述磁性物834为磁性粉末。

磁性粉末的整体形态可以随受力改变，有利于增大第二密封部831与活塞杆7之间的接触面。

进一步地，参照图6、图7，还包括成型室门1和第三密封圈，所述成型室主体2的前侧面上设有门框，所述成型室门1设于所述门框的内侧；

所述门框包括从后到前依次设置的挡圈21、密封凸起22、安装空腔23，所述门框还包括设于所述安装空腔23内侧的门挡24，所述成型室门1设于所述密封凸起22内侧，所述成型室门1与所述密封凸起22与之间设有密封间隙，所述成型室门1的前侧面与所述门挡24抵接，所述挡圈21的边缘设于所述密封凸起22边缘的斜方外侧，所述安装空腔23的前侧壁上设有与大气相连的透气通孔25；

所述第三密封圈包括从后到前依次设置的第三密封部31、第三连接部32、第三安装部33，所述第三密封圈的截面两端大中间小，所述第三密封部31的前侧贴合所述密封凸起22和所述成型室门1，所述第三连接部32设于所述密封间隙中，所述第三安装部33设于所述安装空腔23中，所述第三安装部33前后方向的厚度小于所述安装空腔23前后方向的厚度，所述第三密封部31的外边缘设于所述挡圈21边缘的斜方外侧；所述成型室主体2与所述成型室门1上设有适配的卡扣。

成型室内的正压作用使得第三密封圈的第三密封部31向前挤压密封凸起22和成型室门1，压力越大，成型室内的气体越难泄露出成型室外，在成型室内为负压的情况下，第三安装部33从成型室门1的前侧贴住成型室门1和密封凸起22，也能够取得和成型室内是负压时一样的密封效果。开门时，成型室门1推动第三密封圈向后移动，第三密封部31被挡圈21挤压变形后跨到挡圈21的后侧，在密封凸起22的阻挡下，第三密封圈不再向后移动，成型室门1挤压第三密封部31变形后跨到第三密封部31的后侧，达到成型室门1完全开启的效果。关门时，首先，成型室门1碰到第三密封部31，第三密封部31在挡圈21的作用下不往前退；然后，成型室门1跨过第三密封部31，从第三密封部31的后侧移动到第三密封部31的前侧，直到成型室门1与门挡24抵接；最后，第三密封圈在成型室内外压差的作用下从挡圈21的后侧移动到挡圈21的前侧，直到抵接成型室门1和密封凸起22。本发明利用成型室的正压对成型室进行密封，不会因为成型室内的压力大而容易将成型室内的气体泄露，成型室内为负压时，第三安装部33从成型室门1的前侧贴住成型室门1和密封凸起22，也能够取得和成型室内是负压时一样的密封效果。密封效果持久，不易失效，成型室内的气压可以在较长的时间内保持稳定。

进一步地，参照图8所述第三密封部31后侧面的截面线面呈弧形，所述第三密封部31的前侧面为斜面，所述第三密封部31的前侧面与所述第三连接部32之间的夹角为锐角。

所述第三密封部31受到向前的压力时，与所述第三连接部32连接的部位有向前凹的趋势，所述第三密封部31的内外边缘有向后侧翘起的趋势，所述第三密封部31的前侧面与所述第三连接部32之间的形成的夹角为锐角有利于抵消第三密封部31受到向前的压力时的变形，使得第三密封部31可以与所述密封凸起22和所述成型室门1紧密贴合，加强密封效果。

进一步地，所述第三连接部32设于所述第三密封部31前侧的下部。

第三连接部32上端的第三密封部31的宽度大于下端的第三密封部31的宽度，使得在关闭成型室门1时，第三密封部31更加容易被挡圈21阻挡，成型室门1更加容易跨越第三密封部31。

进一步地，参照图6和图7，还包括电磁铁4、导线，所述第三安装部33内设有磁环34，所述电磁铁4设于所述安装空腔23的前侧壁上，电磁铁4与第三密封圈之间设有活动间隙。

电磁铁4在通电的情况下可以对磁环34产生向前的磁力作用，向前的磁力与第三密封部31受到的正压力方向相同，可以增强密封效果。在成型室主体2内是负压的情况下，也可以用较大的向前的磁力来使得第三密封部31受到的合力向前，使得该3D打印成型室适用的范围更广。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包括在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种3D打印成型室，包括成型室主体（2）、活塞缸（6）、设在活塞缸（6）内的活塞组件，所述活塞组件包括活塞杆（7），所述活塞缸（6）设于所述成型室主体（2）的底面，并且所述活塞缸（6）内的空间和所述成型室主体（2）内的空间相通，所述活塞缸（6）的底面设有连接通孔（61），所述活塞杆（7）与所述连接通孔（61）同轴设置，活塞杆（7）下端设在连接通孔（61）外，其特征在于：所述连接通孔（61）内侧设有密封盘（8），所述密封盘（8）内侧面上设有第一密封圈（81）和压力圈（82），所述第一密封圈（81）的内侧面抵接所述活塞杆（7），所述第一密封圈（81）的外侧面抵接所述压力圈（82），所述压力圈（82）具有弹性；还包括第二密封圈（83），所述第二密封圈（83）包括第二密封部（831）和设于第二密封部（831）外侧的第二安装部（832），所述第二密封部（831）的内侧面与所述活塞杆（7）抵接，所述第二安装部（832）设于所述密封盘（8）内侧，所述第二密封部（831）呈月牙形，并且所述第二密封部（831）的弯曲方向指向所述第二密封圈（83）内侧，所述第二密封部（831）的截面中心设有磁性物（834），所述活塞杆（7）内设有与所述第二密封圈（83）处于同一水平高度的磁铁（9）。

2.根据权利要求1所述的3D打印成型室，其特征在于：所述第一密封圈（81）的材质是聚氯氟乙烯。

3.根据权利要求1所述的3D打印成型室，其特征在于：所述磁性物（834）为磁性粉末。

4.根据权利要求1所述的3D打印成型室，其特征在于：还包括成型室门（1）和第三密封圈，所述成型室主体（2）的前侧面上设有门框，所述成型室门（1）设于所述门框的内侧；

所述门框包括从后到前依次设置的挡圈（21）、密封凸起（22）、安装空腔（23），所述门框还包括设于所述安装空腔（23）内侧的门挡（24），所述成型室门（1）设于所述密封凸起（22）内侧，所述成型室门（1）与所述密封凸起（22）之间设有密封间隙，所述成型室门（1）的前侧面与所述门挡（24）抵接，所述挡圈（21）的边缘设于所述密封凸起（22）边缘的斜方外侧，所述安装空腔（23）的前侧壁上设有与大气相连的透气通孔（25）；

所述第三密封圈包括从后到前依次设置的第三密封部（31）、第三连接部（32）、第三安装部（33），所述第三密封圈的截面两端大中间小，所述第三密封部（31）的前侧贴合所述密封凸起（22）和所述成型室门（1），所述第三连接部（32）设于所述密封间隙中，所述第三安装部（33）设于所述安装空腔（23）中，所述第三安装部（33）前后方向的厚度小于所述安装空腔（23）前后方向的厚度，所述第三密封部（31）的外边缘设于所述挡圈（21）边缘的斜方外侧；所述成型室主体（2）与所述成型室门（1）上设有适配的卡扣。

5.根据权利要求4所述的3D打印成型室，其特征在于：所述第三密封部（31）后侧面的截面呈弧形，所述第三密封部（31）的前侧面为斜面，所述第三密封部（31）的前侧面与所述第三连接部（32）之间的夹角为锐角。

6.根据权利要求5所述的3D打印成型室，其特征在于：所述第三连接部（32）设于所述第三密封部（31）前侧的下部。

7.根据权利要求5所述的3D打印成型室，其特征在于：还包括电磁铁（4）、导线，所述第三安装部（33）内设有磁环（34），所述电磁铁（4）设于所述安装空腔（23）的前侧壁上，电磁铁（4）与第三密封圈之间设有活动间隙。

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