CN110370622A - 一种3d打印辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于3D打印技术技术领域，具体涉及一种3D打印辅助装置，包括安装在喷头上方的散热套，喷头上安装有加热机构，加热机构连接有隔热机构，隔热机构与散热套固定连接，喷头还连接有导料管，散热套和隔热机构均套设在导料管上，散热套外壁竖向均匀设有若干散热板，散热板为从下到上逐渐减小的锥状结构，散热套外部还套设有送风罩，送风罩侧壁开设有若干通风孔，送风罩外侧于通风口对应位置绕设有送风支管，送风支管连接有送风总管，送风罩连接有固定板，固定板上固定安装有弹簧组件，弹簧组件上固定安装有风机，风机的出风口与送风总管固定连接。其目的是：解决现有3D打印装置结构缺陷导致的送丝困难的问题。

Description

一种3D打印辅助装置
技术领域
本发明属于3D打印技术技术领域，具体涉及一种3D打印辅助装置。
背景技术
熔丝沉积成型是目前发展最为迅速、最有前途的3D打印快速成型技术。熔融沉积成型的工作原理是将热熔性材料，如ABS，先通过加热器熔化抽成丝状供后，FDM成型设备通过送丝机构将丝状打印材料送进热熔喷头，在喷头内被加热融化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，将半流动状态的材料按照加工产品CAD分层数据控制的路径挤出并沉积在指定的位置凝固成形，并与周围的材料粘结，层层堆积成型。每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一层对当前层起到定位和支撑的作用，所以FDM等工艺被称为3D打印成型技术。熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料，通过送丝机构以丝状供料。
熔丝沉积成型机构包括三轴运动机构、送丝机构、打印喷头及控制机构。其中，送丝结构通过电机将丝状的打印材料送入打印喷头融化进行打印；打印喷头中的加热装置将送丝机构送入的丝状打印材料加热到熔融态，然后再送丝机构未融化材料的挤压力下挤出打印喷头沉积到上一层产品上冷却成型。
目前，基于FDM技术的3D打印机在使用过程中经常遇到线材膨胀造成堵塞的问题，究其原因主要在于，塑料丝受热后在喷头热端处融化，同时由于热传导的作用，热量会随着线材向上传递，引起热端上方的线材膨胀，线材膨胀后与内衬产生巨大摩擦力，造成送丝困难的问题。
发明内容
本发明的目的是：旨在提供一种3D打印辅助装置，用来解决现有3D打印装置结构缺陷导致的送丝困难的问题。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种3D打印辅助装置，包括安装在喷头上方的散热套，所述喷头上安装有加热机构，所述加热机构连接有隔热机构，所述隔热机构与散热套固定连接，所述喷头还连接有导料管，所述散热套和隔热机构均套设在导料管上，所述散热套外壁竖向均匀设有若干散热板，所述散热板为从下到上逐渐减小的锥状结构，所述散热套外部还套设有送风罩，所述送风罩侧壁开设有若干通风孔，所述送风罩外侧于通风口对应位置绕设有送风支管，所述送风支管连接有送风总管，所述送风罩连接有固定板，所述固定板上固定安装有弹簧组件，所述弹簧组件上固定安装有风机，所述风机的出风口与送风总管固定连接。
进一步限定，所述散热板下部开设有下大上小的中空槽。这样的结构设计，通过中空槽增大散热板下部的散热面积，进一步加强散热效果。
进一步限定，所述中空槽内设有次级散热片。这样的结构设计，通过次级散热片进一步增大散热套外壁下部的散热面积，进一步加强散热效果。
进一步限定，所述次级散热片为倒V形结构。这样的结构设计，使得次级散热片下部具有更大的散热面积，散热效率更高，逐渐向上延伸散热效率更低，适用于线材热传递性规律。
进一步限定，所述散热套于导料管外侧开设有容纳腔，所述容纳腔内装填有导热材料，所述导热材料为导热硅脂、散热油中的一种。这样的结构设计，可提高进一步导料管中的线材散热效率。
进一步限定，所述容纳腔下部设有热敏电阻，所述热敏电阻与风机串联在电路上。这样的结构设计，热敏电阻浸泡在导热材料中，当导热材料中的温度升高时，热敏电阻的阻值减小，流过热敏电阻和风机的电流增大，风机正常工作，风机对散热套进行降温；当导热材料中的温度降低时，热敏电阻的阻值增大，流过热敏电阻和风机的电流减小，风机的转速变慢，减小对散热套散热效果，节约电能。
进一步限定，所述弹簧组件包括若干安装板和固定组，所述固定组包括固定件和穿设件，所述固定件包括固定环，所述固定环上固定连接有若干连接柱，所述连接柱自由端固定连接有矩形板，所述矩形板上开设有若干过孔，所述固定板于过孔对应位置开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺接有固定螺栓，所述穿设件包括穿设在固定环内的连杆，所述连杆上端固定连接有限位板，所述连杆下端与安装板固定连接，所述限位板的直径尺寸大于固定环的内径尺寸，所述连杆于限位板和固定环之间套设有压缩弹簧，所述风机固定安装在安装板上。这样的结构设计，固定件通过在固定螺栓安装固定板上，风机通过安装板安装在穿设件上，固定件和穿设件之间由压缩弹簧对风机的自重进行支撑，同时，吸收风机运转时产生的振动，避免风机运转时产生的振动对3D打印机的打印精度造成影响。
进一步限定，所述固定环上开设有与压缩弹簧相匹配的第一环形凹槽，所述限位板上开设有与压缩弹簧相匹配的第二环形凹槽。这样的结构设计，压缩弹簧卡设在第一环形凹槽和第二环形凹槽内，避免压缩弹簧在使用过程中错位，导致压缩弹簧损坏。
采用上述技术方案的发明，具有如下优点：
1、通过散热套外壁竖向均匀设置、为从下到上逐渐减小的锥状结构的散热板，对导料管中的线料进行散热，适用于线材热传递性导致的，线材从下到上，温度逐渐降低的规律；
2、散热板下部开设有下大上小的中空槽，通过中空槽增大散热板下部的散热面积，进一步加强散热效果；
3、中空槽内设有次级散热片，通过次级散热片进一步增大散热套外壁下部的散热面积，进一步加强散热效果；
4、中空槽内设有次级散热片，通过次级散热片进一步增大散热套外壁下部的散热面积，进一步加强散热效果；
5、通过弹簧组件对风机运转中产生的振动进行吸收，避免风机运转时产生的振动对3D打印机的打印精度造成影响。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明一种3D打印辅助装置实施例的结构示意图；
图2为本发明一种3D打印辅助装置实施例的剖视结构示意图；
图3为本发明一种3D打印辅助装置实施例中散热套的结构示意图；
图4为本发明一种3D打印辅助装置实施例中固定组的结构示意图；
主要元件符号说明如下：
喷头1、加热机构11、隔热机构12、导料管13、散热套2、容纳腔20、散热板21、次级散热片22、送风罩3、通风孔31、送风支管30、送风总管40、固定板4、风机5、固定组6、安装板60、第一环形凹槽610、固定环611、连接柱612、矩形板613、过孔614、连杆621、限位板622、压缩弹簧63。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1～图4所示，本发明的一种3D打印辅助装置，包括安装在喷头1上方的散热套2，喷头1上安装有加热机构11，加热机构11连接有隔热机构12，隔热机构12与散热套2固定连接，喷头1还连接有导料管13，散热套2和隔热机构12均套设在导料管13上，散热套2外壁竖向均匀设有若干散热板21，散热板21为从下到上逐渐减小的锥状结构，散热板21下部开设有下大上小的中空槽，通过中空槽增大散热板21下部的散热面积，进一步加强散热效果；中空槽内设有次级散热片22，通过次级散热片22进一步增大散热套2外壁下部的散热面积，进一步加强散热效果；中空槽内设有次级散热片22，通过次级散热片22进一步增大散热套2外壁下部的散热面积，进一步加强散热效果；
散热套2于导料管13外侧开设有容纳腔20，容纳腔20内装填有导热材料，导热材料为导热硅脂、散热油中的一种，可提高进一步导料管13中的线材散热效率；容纳腔20下部设有热敏电阻，热敏电阻与风机5串联在风机5的控制电路上，热敏电阻浸泡在导热材料中，当导热材料中的温度升高时，热敏电阻的阻值减小，流过热敏电阻和风机5的电流增大，风机5正常工作，风机5对散热套2进行降温；当导热材料中的温度降低时，热敏电阻的阻值增大，流过热敏电阻和风机5的电流减小，风机5的转速变慢，减小对散热套2散热效果，节约电能。
散热套2外部还套设有送风罩3，送风罩3侧壁开设有若干通风孔31，送风罩3外侧于通风口31对应位置绕设有送风支管30，送风支管30连接有送风总管40，送风罩3连接有固定板4，固定板4上固定安装有弹簧组件，弹簧组件上固定安装有风机5，风机5的出风口与送风总管40固定连接；弹簧组件包括若干安装板60和固定组6，固定组6包括固定件和穿设件，固定件包括固定环611，固定环611上固定连接有若干连接柱612，连接柱612自由端固定连接有矩形板613，矩形板613上开设有若干过孔614，固定板4于过孔614对应位置开设有螺纹孔，螺纹孔内螺接有固定螺栓，穿设件包括穿设在固定环611内的连杆621，连杆621上端固定连接有限位板622，连杆621下端与安装板60固定连接，限位板622的直径尺寸大于固定环611的内径尺寸，连杆621于限位板622和固定环611之间套设有压缩弹簧63，风机5固定安装在安装板60上，固定件通过在固定螺栓安装固定板4上，风机5通过安装板60安装在穿设件上，固定件和穿设件之间由压缩弹簧60对风机5的自重进行支撑，同时，吸收风机5运转时产生的振动，避免风机5运转时产生的振动对3D打印机的打印精度造成影响；固定环611上开设有与压缩弹簧63相匹配的第一环形凹槽610，限位板622上开设有与压缩弹簧63相匹配的第二环形凹槽，压缩弹簧63卡设在第一环形凹槽610和第二环形凹槽内，避免压缩弹簧63在使用过程中错位，导致压缩弹簧30损坏。
本实施例中,用于打印的丝状材料穿过导料管13，到达隔热机构12，通过隔热机构12到达加热机构11内的喷头1，用于打印的丝状材料在加热机构11的作用下融化成液体，熔化的材料丝通过喷头1挤出，喷头1沿零件的每一截面的轮廓准确运动，挤出半流动的热塑材料沉积固化成精确的实际部件薄层，覆盖于已建造的零件之上，并迅速凝固，每完成一层成型，工作台便下降一层高度，喷头1再进行下一层截面的扫描喷丝，如此反复逐层沉积，直到最后一层，这样逐层由底到顶地堆积成一个实体模型或零件，其中，在打印机打印工作的过程中，风机5通过送风总管40和送风支管30向送风罩3内送风，对散热罩3进行吹风处理，加快散热套2的散热速度，然后从送风罩3上端流出。
以上对本发明提供的一种3D打印辅助装置进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种3D打印辅助装置，包括安装在喷头(1)上方的散热套(2)，所述喷头(1)上安装有加热机构(11)，所述加热机构(11)连接有隔热机构(12)，所述隔热机构(12)与散热套(2)固定连接，所述喷头(1)还连接有导料管(13)，所述散热套(2)和隔热机构(12)均套设在导料管(13)上，其特征在于：所述散热套(2)外壁竖向均匀设有若干散热板(21)，所述散热板(21)为从下到上逐渐减小的锥状结构，所述散热套(2)外部还套设有送风罩(3)，所述送风罩(3)侧壁开设有若干通风孔(31)，所述送风罩(3)外侧于通风口(31)对应位置绕设有送风支管(30)，所述送风支管(30)连接有送风总管(40)，所述送风罩(3)连接有固定板(4)，所述固定板(4)上固定安装有弹簧组件，所述弹簧组件上固定安装有风机(5)，所述风机(5)的出风口与送风总管(40)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印辅助装置，其特征在于：所述散热板(21)下部开设有下大上小的中空槽。
3.根据权利要求2所述的一种3D打印辅助装置，其特征在于：所述中空槽内设有次级散热片(22)。
4.根据权利要求3所述的一种3D打印辅助装置，其特征在于：所述次级散热片(22)为倒V形结构。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印辅助装置，其特征在于：所述散热套(2)于导料管(13)外侧开设有容纳腔(20)，所述容纳腔(20)内装填有导热材料，所述导热材料为导热硅脂、散热油中的一种。
6.根据权利要求5所述的一种3D打印辅助装置，其特征在于：所述容纳腔(20)下部设有热敏电阻，所述热敏电阻与风机(5)串联在电路上。
7.根据权利要求1所述的一种3D打印辅助装置，其特征在于：所述弹簧组件包括若干安装板(60)和固定组(6)，所述固定组(6)包括固定件和穿设件，所述固定件包括固定环(611)，所述固定环(611)上固定连接有若干连接柱(612)，所述连接柱(612)自由端固定连接有矩形板(613)，所述矩形板(613)上开设有若干过孔(614)，所述固定板(4)于过孔(614)对应位置开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺接有固定螺栓，所述穿设件包括穿设在固定环(611)内的连杆(621)，所述连杆(621)上端固定连接有限位板(622)，所述连杆(621)下端与安装板(60)固定连接，所述限位板(622)的直径尺寸大于固定环(611)的内径尺寸，所述连杆(621)于限位板(622)和固定环(611)之间套设有压缩弹簧(63)，所述风机(5)固定安装在安装板(60)上。
8.根据权利要求7所述的一种3D打印辅助装置，其特征在于：所述固定环(611)上开设有与压缩弹簧(63)相匹配的第一环形凹槽(610)，所述限位板(622)上开设有与压缩弹簧(63)相匹配的第二环形凹槽。
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