CN112571790A - 一种sls3d打印自动冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SLS3D打印自动冷却装置，包括冷却箱壳、三组雾化装置和两组冷气疏导组件，所述冷却箱壳外部一侧设置有冷水管道，所述冷水管道包括主管道和三组分支管道，三组所述分支管道等距阵列于主管道一侧，三组所述雾化装置分别固定连通于三组分支管道一侧，三组所述分支管道内均设置有流量调节组件，所述流量调节组件包括转轴和第一电机，所述第一电机固定安装于冷却箱壳外部一侧，所述转轴垂直贯穿于三组分支管道内，且转轴表面位于分支管道内固定安装有翻板，所述翻板和分支管道匹配设置，所述转轴一端和第一电机的输出轴端固定连接，工作效率得到提高，避免直接吹入冷风给粉末打印材料带来影响。
Description
技术领域
本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种SLS3D打印自动冷却装置。
背景技术
SLS 3D打印，是一类将材料逐层添加来制造三维物体的“增材制造”技术的统称，其核心原理是：“分层制造，逐层叠加”，类似于高等数学里柱面坐标三重积分的过程，区别于传统的“减材制造”，3D打印技术将机械、材料、计算机、通信、控制技术和生物医学等技术融合贯通，具有缩短产品开发周期、降低研发成本和一体制造复杂形状工件等优势，未来可能对制造业生产模式与人类生活方式产生重要的影响。
在SLS 3D打印技术领域，激光在对粉末材料烧结打印出烧结件后，需要等到激光发射器和工作腔内的温度冷却到室温以后，然后再将烧结件取出来。而激光发射器和工作腔内的温度冷却到室温这一过程非常漫长，少则半个小时，多则需要一个多小时，严重影响打印效率，耗费打印者的时间。激光发射器工作后的温度太高，现有的冷却系统不足以短时间内将其冷却，而工作腔内没有设置冷却系统，需要等到其自然冷却。并且工作腔在工作时，需要控制在一定的温度值，而现在的打印机有时加热温度过高，影响打印件的质量，而没有实时控制其温度的冷却装置。由于工作腔内的打印材料的打印材料的粉末材料，不能用常规的风冷装置对其冷却；针对SLS 3D打印机工作腔和激光发射器冷却问题，现有的3D打印机领域还没有完善的冷却装置，长通过人工开箱通风等手段，影响SLS 3D打印机的正常工作进程，降低SLS 3D打印机的使用效率。
为此，我们提出一种SLS3D打印自动冷却装置来解决现有技术中存在的问题，单独设置一组冷却箱壳，利用特制的风扇将冷气导入打印机箱内，使其工作效率得到提高，避免直接吹入冷风给粉末打印材料带来影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种SLS3D打印自动冷却装置，以解决上述背景技术中提出现有技术中由于工作腔内的打印材料的打印材料的粉末材料，不能用常规的风冷装置对其冷却；针对SLS 3D打印机工作腔和激光发射器冷却问题，现有的3D打印机领域还没有完善的冷却装置，长通过人工开箱通风等手段，影响SLS 3D打印机的正常工作进程，降低SLS3D打印机的使用效率的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种SLS3D打印自动冷却装置，包括冷却箱壳、三组雾化装置和两组冷气疏导组件，所述冷却箱壳外部一侧设置有冷水管道，所述冷水管道包括主管道和三组分支管道，三组所述分支管道等距阵列于主管道一侧，三组所述雾化装置分别固定连通于三组分支管道一侧，三组所述分支管道内均设置有流量调节组件，所述流量调节组件包括转轴和第一电机，所述第一电机固定安装于冷却箱壳外部一侧，所述转轴垂直贯穿于三组分支管道内，且转轴表面位于分支管道内固定安装有翻板，所述翻板和分支管道匹配设置，所述转轴一端和第一电机的输出轴端固定连接；
所述雾化装置包括U型管和雾化喷头，所述雾化喷头固定连通于U型管两端，所述U型管远离雾化喷头一侧与分支管道固定连通，所述U型管两端和雾化喷头均设置于冷却箱壳内部；
所述冷气疏导组件包括丝杆、风扇组件和第二电机，所述丝杆转动安装于冷却箱壳内部，且丝杆一端贯穿于冷却箱壳且延伸至冷却箱壳外部，所述丝杆位于冷却箱壳外部一端与第二电机的输出轴端固定连接，所述风扇组件通过丝杆滑动安装于冷却箱壳内部；
所述冷却箱壳内部靠近雾化喷头一侧滑动安装有两组筛板，两组所述筛板之间固定安装有生石灰层。
优选的，所述冷却箱壳远离雾化装置一侧通过螺栓固定安装有挡板，所述挡板内等距阵列有通风孔。
优选的，所述冷却箱壳一侧通过螺栓固定安装有立板，所述立板内位于U型管贯穿位置开设有通孔，所述立板一侧固定安装有支撑架，所述第一电机固定安装于支撑架上表面。
优选的，所述翻板呈半圆形板结构设置，且翻板设置有两组，所述转轴表面对称开设有卡槽，两组所述翻板固钉卡接于卡槽内。
优选的，所述风扇组件包括固定板、定位板、第三电机和三组扇叶，所述定位板固定安装于固定板一侧，所述第三电机固定安装于定位板一侧，所述第三电机的输出轴端固定安装有轴套，三组所述扇叶环形等距阵列于轴套表面，且扇叶内固定安装有吸水海绵板。
优选的，所述丝杆表面螺纹连接有螺套，所述螺套固定安装于定位板内。
优选的，所述冷却箱壳内对称设置有两组导向条，所述导向条内开设有T型槽，所述固定板两侧对称设置有T型块，所述T型槽和T型块间隙配合。
优选的，所述丝杆两端均设置有安装板，所述安装板内固定安装有油封，所述安装板通过螺栓固定安装于冷却箱壳内壁两侧。
优选的，所述生石灰层外套有薄纱布袋，所述薄纱布袋夹持于两组筛板之间，所述冷却箱壳底部开设有滑槽，所述筛板底部一侧和滑槽间隙配合。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种SLS3D打印自动冷却装置，与现有技术相比，具有以下优点：
1、单独设置一组冷却箱壳，利用特制的风扇将冷气导入打印机箱内，使其工作效率得到提高，避免直接吹入冷风给粉末打印材料带来影响；
2、在冷气形成前的进水管道内设置流量调节组件，有效的根据SLS3D打印主机的使用时间控制冷水流量从而控制气化后的冷气量，使用时，利用主管道连接外部冷水机，经由分支管道向雾化喷头供应冷水，操作人员启动第一电机带动转轴转动，从而带动翻板翻转，翻板与分支管道之间产生不同的夹角，利用截面面积大小不同，控制冷水流量；
3、在冷气计进入冷却箱壳内后，启动风扇组件将冷气向SLS3D打印主机内疏导，利用筛板和生石灰层进行冷气中水份的过滤，风扇内设置有吸水海绵板，可以在冷气疏导的过程中进一步对水气进行吸附，既能保证冷空气进入SLS3D打印主机内，有可以有效的避免水气的进入，保证SLS3D打印工作的正常运行。
附图说明
图1为本发明的一种SLS3D打印自动冷却装置的主视剖视结构示意图；
图2为本发明的一种SLS3D打印自动冷却装置结的俯视剖视构示意图；
图3为本发明的一种SLS3D打印自动冷却装置的流量调节组件侧视剖视结构示意图；
图4为本发明的一种SLS3D打印自动冷却装置的图1中A部分放大结构示意图；
图5为本发明的一种SLS3D打印自动冷却装置的图1中B部分放大结构示意图。
图中：1、冷却箱壳；2、雾化装置；201、U型管；202、雾化喷头；3、冷气疏导组件；301、丝杆；302、风扇组件；3021、固定板；3022、定位板；3023、第三电机；3024、扇叶；3025、轴套；303、第二电机；304、螺套；305、安装板；4、冷水管道；401、主管道；402、分支管道；5、流量调节组件；501、转轴；503、第一电机；504、翻板；505、卡槽；6、筛板；7、生石灰层；8、挡板；9、通风孔；10、立板；11、通孔；12、支撑架；13、导向条；14、T型槽；15、T型块；16、吸水海绵板；17、滑槽。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
本发明提供了如图1-5所示的一种SLS3D打印自动冷却装置，包括冷却箱壳1、三组雾化装置2和两组冷气疏导组件3，冷却箱壳1外部一侧设置有冷水管道4，冷水管道4包括主管道401和三组分支管道402，三组分支管道402等距阵列于主管道401一侧，三组雾化装置2分别固定连通于三组分支管道402一侧，三组分支管道402内均设置有流量调节组件5，流量调节组件5包括转轴501和第一电机503，第一电机503固定安装于冷却箱壳1外部一侧，转轴501垂直贯穿于三组分支管道402内，且转轴501表面位于分支管道402内固定安装有翻板504，翻板504和分支管道402匹配设置，转轴501一端和第一电机503的输出轴端固定连接，翻板504呈半圆形板结构设置，且翻板504设置有两组，转轴501表面对称开设有卡槽505，两组翻板504固钉卡接于卡槽505内。
雾化装置2包括U型管201和雾化喷头202，雾化喷头202固定连通于U型管201两端，U型管201远离雾化喷头202一侧与分支管道402固定连通，U型管201两端和雾化喷头202均设置于冷却箱壳1内部；
冷气疏导组件3包括丝杆301、风扇组件302和第二电机303，丝杆301转动安装于冷却箱壳1内部，且丝杆301一端贯穿于冷却箱壳1且延伸至冷却箱壳1外部，丝杆301位于冷却箱壳1外部一端与第二电机303的输出轴端固定连接，风扇组件302通过丝杆301滑动安装于冷却箱壳1内部，风扇组件302包括固定板3021、定位板3022、第三电机3023和三组扇叶3024，定位板3022固定安装于固定板3021一侧，第三电机3023固定安装于定位板3022一侧，第三电机3023的输出轴端固定安装有轴套3025，三组扇叶3024环形等距阵列于轴套3025表面，且扇叶3024内固定安装有吸水海绵板16，丝杆301表面螺纹连接有螺套304，螺套304固定安装于定位板3022内，冷却箱壳1内对称设置有两组导向条13，导向条13内开设有T型槽14，固定板3021两侧对称设置有T型块15，T型槽14和T型块15间隙配合，丝杆301两端均设置有安装板305，安装板305内固定安装有油封306，安装板305通过螺栓固定安装于冷却箱壳1内壁两侧。
冷却箱壳1内部靠近雾化喷头202一侧滑动安装有两组筛板6，两组筛板6之间固定安装有生石灰层7，生石灰层7外套有薄纱布袋，薄纱布袋夹持于两组筛板6之间，冷却箱壳1底部开设有滑槽17，筛板6底部一侧和滑槽17间隙配合。
冷却箱壳1远离雾化装置2一侧通过螺栓固定安装有挡板8，挡板8内等距阵列有通风孔9，冷却箱壳1一侧通过螺栓固定安装有立板10，立板10内位于U型管201贯穿位置开设有通孔11，立板10一侧固定安装有支撑架12，第一电机503固定安装于支撑架12上表面。
工作原理：单独设置一组冷却箱壳1，利用特制的风扇组件302将冷空气导入打印机箱内，使其工作效率得到提高，避免直接吹入冷风给粉末打印材料带来影响；
在冷气形成前的冷水管道4的分支管道402内设置流量调节组件5，可以根据SLS3D打印主机的使用时间控制冷水流量从而控制气化后的冷气量，使用时，利用主管道401连接外部冷水机，经由分支管道402向雾化喷头202内供应冷水，产生冷气，操作人员通过启动第一电机503带动转轴501转动，从而带动翻板504翻转，翻板504与分支管道402之间产生不同大小的夹角，形成截面面积大小不同的开口，从而控制冷水流量；
在冷气计进入冷却箱壳1内后，启动冷气疏导组件3将冷气向SLS3D打印主机内疏导，利用筛板6和生石灰层7对雾化喷头202制造的冷气中水份进行过滤，扇叶3024内设置有吸水海绵板16，可以在冷气疏导的过程中进一步对冷气中水份进行吸附，既能保证冷空气进入SLS3D打印主机内，有可以有效的避免水气的进入，保证SLS3D打印工作的正常运行。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
Claims (9)
1.一种SLS3D打印自动冷却装置，包括冷却箱壳(1)、三组雾化装置(2)和两组冷气疏导组件(3)，其特征在于：所述冷却箱壳(1)外部一侧设置有冷水管道(4)，所述冷水管道(4)包括主管道(401)和三组分支管道(402)，三组所述分支管道(402)等距阵列于主管道(401)一侧，三组所述雾化装置(2)分别固定连通于三组分支管道(402)一侧，三组所述分支管道(402)内均设置有流量调节组件(5)，所述流量调节组件(5)包括转轴(501)和第一电机(503)，所述第一电机(503)固定安装于冷却箱壳(1)外部一侧，所述转轴(501)垂直贯穿于三组分支管道(402)内，且转轴(501)表面位于分支管道(402)内固定安装有翻板(504)，所述翻板(504)和分支管道(402)匹配设置，所述转轴(501)一端和第一电机(503)的输出轴端固定连接；
所述雾化装置(2)包括U型管(201)和雾化喷头(202)，所述雾化喷头(202)固定连通于U型管(201)两端，所述U型管(201)远离雾化喷头(202)一侧与分支管道(402)固定连通，所述U型管(201)两端和雾化喷头(202)均设置于冷却箱壳(1)内部；
所述冷气疏导组件(3)包括丝杆(301)、风扇组件(302)和第二电机(303)，所述丝杆(301)转动安装于冷却箱壳(1)内部，且丝杆(301)一端贯穿于冷却箱壳(1)且延伸至冷却箱壳(1)外部，所述丝杆(301)位于冷却箱壳(1)外部一端与第二电机(303)的输出轴端固定连接，所述风扇组件(302)通过丝杆(301)滑动安装于冷却箱壳(1)内部；
所述冷却箱壳(1)内部靠近雾化喷头(202)一侧滑动安装有两组筛板(6)，两组所述筛板(6)之间固定安装有生石灰层(7)。
2.根据权利要求1所述的一种SLS3D打印自动冷却装置，其特征在于：所述冷却箱壳(1)远离雾化装置(2)一侧通过螺栓固定安装有挡板(8)，所述挡板(8)内等距阵列有通风孔(9)。
3.根据权利要求1所述的一种SLS3D打印自动冷却装置，其特征在于：所述冷却箱壳(1)一侧通过螺栓固定安装有立板(10)，所述立板(10)内位于U型管(201)贯穿位置开设有通孔(11)，所述立板(10)一侧固定安装有支撑架(12)，所述第一电机(503)固定安装于支撑架(12)上表面。
4.根据权利要求1所述的一种SLS3D打印自动冷却装置，其特征在于：所述翻板(504)呈半圆形板结构设置，且翻板(504)设置有两组，所述转轴(501)表面对称开设有卡槽(505)，两组所述翻板(504)固钉卡接于卡槽(505)内。
5.根据权利要求1所述的一种SLS3D打印自动冷却装置，其特征在于：所述风扇组件(302)包括固定板(3021)、定位板(3022)、第三电机(3023)和三组扇叶(3024)，所述定位板(3022)固定安装于固定板(3021)一侧，所述第三电机(3023)固定安装于定位板(3022)一侧，所述第三电机(3023)的输出轴端固定安装有轴套(3025)，三组所述扇叶(3024)环形等距阵列于轴套(3025)表面，且扇叶(3024)内固定安装有吸水海绵板(16)。
6.根据权利要求5所述的一种SLS3D打印自动冷却装置，其特征在于：所述丝杆(301)表面螺纹连接有螺套(304)，所述螺套(304)固定安装于固定板(3021)内。
7.根据权利要求5所述的一种SLS3D打印自动冷却装置，其特征在于：所述冷却箱壳(1)内对称设置有两组导向条(13)，所述导向条(13)内开设有T型槽(14)，所述固定板(3021)两侧对称设置有T型块(15)，所述T型槽(14)和T型块(15)间隙配合。
8.根据权利要求1所述的一种SLS3D打印自动冷却装置，其特征在于：所述丝杆(301)两端均设置有安装板(305)，所述安装板(305)内固定安装有油封(306)，所述安装板(305)通过螺栓固定安装于冷却箱壳(1)内壁两侧。
9.根据权利要求1所述的一种SLS3D打印自动冷却装置，其特征在于：所述生石灰层(7)外套有薄纱布袋，所述薄纱布袋夹持于两组筛板(6)之间，所述冷却箱壳(1)底部开设有滑槽(17)，所述筛板(6)底部一侧和滑槽(17)间隙配合。
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