CN113650291A - 一种柔性可调的lcd3d打印机屏幕隔热系统及lcd3d打印机 - Google Patents

Abstract

一种柔性可调的LCD3D打印机屏幕隔热系统，包括液晶屏、屏幕安装板，散热风扇，矩阵光源，散热基板及安装底座，所述液晶屏安装在所述屏幕安装板上，所述矩阵光源安装在所属散热基板上，并固定在所述液晶屏的正下方，所述屏幕安装板安装在所述安装底座的上方，所述散热基板安装在所述安装底座的下方，其中:还包括柔性可调的屏幕隔热系统。通过使用本发明，可以从根源上减少了LCD3D打印机的液晶屏在打印过程中吸收到的热量，然后再配合散热风扇进行散热，可以有效地达到减低屏幕温度，延长屏幕使用寿命的目的。

Description

一种柔性可调的LCD3D打印机屏幕隔热系统及LCD3D打印机

技术领域

本发明涉及3D打印机技术领域，具体而言，涉及一种柔性可调的LCD3D打印机屏幕隔热系统及LCD3D打印机。

背景技术

LCD3D打印机是一种利用液态树脂光固化成型原理的3D打印机，其利用液晶屏LCD成像技术，在计算机及显示屏驱动电路的驱动下，首先由计算机程序将三维模型离散成一层层的平面图形，然后由显示屏驱动电路控制液晶屏幕，将屏幕指定位置转化为与平面图形对应的透明区域（其它区域仍保持不透光的黑色），使液晶屏下方的紫外光源能够透过液晶屏，照射到透明区域上方的液态树脂，并使树脂发生固化反应变成固体。而液晶屏幕不透光的区域则遮挡了非固化区域的紫外光线，使其它位置的树脂仍然保持液态，这样层层叠加最终得到我们所要的产品。LCD所使用的光源多为辐射能量很大的高频紫外光，在其持续照射下液晶屏会吸收大量热量，导致温度升高，而液晶屏允许的温度范围基本在0~50°之间，如果高于该温度范围，会时液晶屏的寿命大幅缩短，甚至报废。

为了很好的解决液晶屏高温的问题，延长液晶屏使用寿命，LCD打印机都配有各式各样的冷却系统。目前常用的有两种类型，一种是风冷，使用风扇加快屏幕周边空气流动，带走屏幕部分热量；另一种是水冷，在屏幕下方安装一块带有液体流道的冷却板，通过冷却介质吸收液晶屏的热量。但上述方法存在以下问题：风冷方式利用空气流动，但空气本身的热传导系数非常低，导致屏幕已经吸收的热量不能被及时传递给空气并带走；利用水冷方式热传导会快很多，但是冷却板内部加工复杂的流道结构及流动的液体介质，势必会导致紫外光经过冷却板时，投射角度发生偏转，从而影响固化的尺寸精度。

而且从根源上讲上述两种方式均属于被动散热，也就是在放任屏幕吸收大量热量后，再通过各种途径去减低屏幕的热量。因此如何能改变这种被动补救的模式，将技术重心由液晶屏吸热升温后的散热，前移到液晶屏吸热升温的阶段，从根源上直接减少液晶屏吸收到的热量，从而使屏幕维持保持较低的温度，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性可调的LCD 3D打印机屏幕隔热系统及LCD3D打印机，在打印过程中可以最大限度地减少照射到液晶屏上的高频紫外光，从源头上降低液晶屏吸收的热量，然后再配合散热装置进行散热，以有效改善现有技术中先吸热再冷却，散热效果差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种柔性可调的LCD3D打印机屏幕隔热系统，包括液晶屏、屏幕安装板，散热风扇，矩阵光源，散热基板及安装底座，所述液晶屏安装在所述屏幕安装板上，所述矩阵光源安装在所属散热基板上，并固定在所述液晶屏的正下方，所述屏幕安装板安装在所述安装底座的上方，所述散热基板安装在所述安装底座的下方，其中:还包括柔性可调的屏幕隔热系统，所述屏幕隔热系统包含控制装置、驱动装置和隔热板。

进一步，所述隔热板平行安装在所述矩阵光源和所述液晶屏之间，并且所述隔热板的伸展面积是可以柔性调整的。

进一步，所述控制装置在LCD3D打印机每一层打印过程中，能够根据所述液晶屏非透明区域的范围，计算出所述隔热板需要展开的面积。

进一步，所述驱动装置能够接收所述控制装置发出的指令，驱动所述隔热板在水平方向上伸展和收缩，以覆盖所述液晶屏透明区域以外的面积。

进一步，所述散热风扇包含上下两层，所述上层风扇负责对所述隔热板上方的空间进行散热，所述下层风扇负责对所述隔热板下方的空间进行散热。

本发明的目的在于提供一种LCD3D打印机，包括所述柔性可调的屏幕隔热系统。

与现有技术相比，本发明一种柔性可调的屏幕隔热系统，通过屏幕隔热系统，改变了传统LCD3D打印机无论打印什么尺寸的模型，整块液晶屏都完全暴露在矩阵光源上方，全程受到高频紫外光持续照射，导致液晶屏温度过高的弊端。而且该隔热系统的遮挡面积是柔性可调的，可以根据每层打印时液晶屏非透明区域的大小不同，自动伸缩变化，保证只有透明区域内的紫外光线可以照射到液晶屏上面，其余非成型区域的高频紫外光均被屏幕隔热系统屏阻断，这样就从根源上减少了液晶屏在打印过程中吸收到的热能，然后再配合散热风扇进行散热，可以有效地实现减低屏幕温度，延长屏幕使用寿命的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本发明实施例的整体主视图。

图2为本发明实施例的整体轴测视图。

图3为本发明实施例的内部结构图（隐藏外壳及液晶屏安装板）。

图4为本发明实施例柔性可调隔热系统自身的结构示意图。

图5为图1中A－A的剖视图（固化大尺寸模型时，红色为液晶屏实际尺寸，中间不规则填充区域为本层需要固化的区域，绿色区域为隔热板遮挡范围）。

图6为图1中A－A的剖视图（固化小尺寸模型时，红色为液晶屏实际尺寸，中间不规则填充区域为本层需要固化的区域，绿色区域为隔热板遮挡范围）。

图7为本发明实施例柔性可调隔热系统的控制逻辑图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1至图6所示，本实施例提供了一种柔性可调的LCD3D打印机屏幕隔热系统，包括液晶屏1、屏幕安装板4，散热风扇3，矩阵光源8，散热基板9及安装底座2，所述液晶屏1安装在所述屏幕安装板4上，所述矩阵光源8安装在所述散热基板9上，并固定在所述液晶屏1的正下方，所述屏幕安装板4安装在所述安装底座2的上方，所述散热基板9安装在所述安装底座2的下方，其中:还包括柔性可调的屏幕隔热系统7，所述屏幕隔热系统7包含控制装置12、驱动装置11和隔热板10。

进一步，所述隔热板10平行安装在所述矩阵光源8和所述液晶屏1之间，并且所述隔热板10的覆盖面积是可以柔性调整的。

进一步，所述屏幕隔热系统7的控制装置12在LCD3D打印机每一层打印过程中，能够根据所述液晶屏上透明区域的范围，计算出所述隔热板10需要覆盖的面积。

进一步，所述隔热系统7的驱动装置11能够接收所述控制装置12发出的脉冲指令，驱动所述隔热板10在水平方向上伸展和收缩，以覆盖所述液晶屏1上不参与固化成型的非透明区域。

进一步，所述散热风扇3包含上下两层，所述上层风扇5负责对所述隔热板10上方的空间进行散热，所述下层风扇6负责对所述隔热板10下方的空间进行散热。

本发明的目的在于提供一种LCD3D打印机，包括所述可以柔性可调的屏幕隔热系统7。

在打印过程中，该屏幕隔热系统7的控制逻辑如图7所示：在固化每一层树脂时，屏幕隔热系统7的控制系统12首先读取计算机程序提供的该层图像数据，反求出液晶屏1非透明区域的大小，并与当前隔热板10的伸展状态进行比对，看是否满足遮挡要求，如不满足，则输出脉冲指令给驱动装置11，驱动装置11收到指令后通过正向或反向地转动，驱动隔热板10对应的进行伸展或收缩，使隔热板10完成对液晶屏1非透明区域的遮挡。

这样在随后进行的该层树脂固化过程中，液晶屏1只有透明区域暴露在矩阵光源8的照射下，高频紫外光穿过液晶屏1的透明区域照射到液态树脂上，完成树脂的固化，而其它非透明区域的高频紫外光及其携带的热量则被阻挡在隔热板10的下方，无法照射到液晶屏1，从根源上最大限度地减少了液晶屏1在固化过程种吸收的热量。最后再通过上层散热风扇5和下层散热风扇6分别将隔热板10上方和下方的热量传递到机器外部，从而实现降低液晶屏1温度，延长其使用寿命的目的。

在本实施例中，隔热板10是由4块单独的隔热板组成，从液晶屏1下方的前后左右四个方向同时进行伸展和收缩，达到对液晶屏1非透明区域的遮挡，亦可采用其他数量的隔热板进行组合，以达到同样的效果。

本实施例提供了一种LCD3D打印机，包括柔性可调的LCD3D打印机屏幕隔热系统。该LCD3D打印机与现有技术相比具有上述优势，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种柔性可调的LCD 3D打印机屏幕隔热系统，其特征在于，包括：液晶屏、屏幕安装板，散热风扇，矩阵光源，散热基板及安装底座，所述液晶屏安装在所述屏幕安装板上，所述矩阵光源安装在所属散热基板上，并固定在所述液晶屏的正下方，所述屏幕安装板安装在所述安装底座的上方，所述散热基板安装在所述安装底座的下方，其中:还包括柔性可调的屏幕隔热系统，所述屏幕隔热系统包含控制装置、驱动装置和隔热板。

2.根据权利要求1所述的柔性可调的LCD 3D打印机屏幕隔热系统，其特征在于，所述隔热板平行安装在所述矩阵光源和所述液晶屏之间，并且所述隔热板的覆盖面积是可以柔性调整的。

3.根据权利要求1所述的柔性可调的LCD 3D打印机屏幕隔热系统，其特征在于，所述控制装置在LCD3D打印机每一层打印过程中，能够根据所述液晶屏上非透明区域的范围，计算出所述隔热板需要展开的面积。

4.根据权利要求1所述的柔性可调的LCD 3D打印机屏幕隔热系统，其特征在于，所述驱动装置能够接收所述控制装置发出的指令，驱动所述隔热板在水平方向上伸展和收缩，以覆盖所述液晶屏透明区域以外的面积。

5.根据权利要求1所述的柔性可调的LCD 3D打印机屏幕隔热系统，其特征在于，所述散热风扇包含上下两层，所述上层散热风扇负责对所述隔热板上方的空间进行散热，所述下层散热风扇负责对所述隔热板下方的空间进行散热。

6.一种LCD3D打印机，其特征在于，包括权利要求1－5任一项所述柔性可调的LCD3D打印机屏幕隔热系统。

Images