CN203651217U - 一种3d打印机的多场散热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种3D打印机的多场散热装置。它包括涡轮风扇、风扇外壳、螺栓、固定块，风扇外壳的四个侧面上分别设有1个材料冷却风道和3个步进电机冷却风道，涡轮风扇通过螺栓固定在风扇外壳上，风扇外壳通过螺栓固定在固定块的右侧面上，固定块的左侧面和上、下侧面分别用来连接步进电机、送料结构、打印头等外设装置。本实用新型的有益效果是，通过一个涡轮风扇能够实现多个方向的吹风冷却，风扇的风能利用效率高，可有效实现材料的成型冷却和步进电机的降温，使得3D打印机的出料系统结构紧凑、质量轻，传动精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D打印机技术领域，尤其涉及一种3D打印机的多场散热装置。
背景技术
3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件。熔融沉积造型（FDM）技术是3D打印技术中的一个主流技术，熔融沉积造型（FDM）技术是将CAD模型分为一层层极薄的截面，生成控制3D打印机喷嘴移动轨迹的二维几何信息。3D打印机加热头把热熔性材料（ABS树脂、尼龙、蜡等）加热到临界状态，呈现半流体性质，在计算机控制下，沿CAD确定的二维几何信息运动轨迹，喷头将半流动状态的材料挤压出来，凝固形成轮廓形状的薄层。当一层完毕后，通过垂直升降系统降下新形成层，进行固化。这样层层堆积粘结，自下而上形成该模型的三维实体。
应用熔融沉积造型（FDM）技术的3D打印机的关键问题之一是成型精度问题，成型精度除受传动精度影响外，在很大程度上也受材料的冷却变形的影响。据测试，熔融材料成型过程中会因冷却温差而产生变形翘曲，大大降低成型精度。此外，用于挤出材料的步进电机在工作过程中会产生大量的热量，如不及时散热，会导致步进电机的工作性能下降，影响熔融材料的挤出量，进而影响成型精度。所以，为提高3D打印机的成型精度，需要一种高效的冷却装置。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种3D打印机的多场散热装置。
3D打印机的多场散热装置包括涡轮风扇、涡轮风扇外壳、步进电机冷却风道、螺栓、成型材料冷却风道、固定块、打印头、步进电机，涡轮风扇通过螺栓固定在涡轮风扇外壳上，涡轮风扇外壳通过螺栓固定在固定块上，涡轮风扇外壳的底面上设有成型材料冷却风道，涡轮风扇外壳的两个侧面和顶面上分别设有步进电机冷却风道，固定块与步进电机相连，固定块的底面上设有打印头。
所述的成型材料冷却风道的下侧设有排风嘴，排风嘴对准打印头。所述的步进电机冷却风道设有排风嘴，排风嘴出口风向与步进电机表面平行。
本实用新型的有益效果是，通过一个涡轮风扇能够实现多个方向的吹风冷却，风扇的风能利用效率高，可有效实现材料的成型冷却和步进电机的降温，使得3D打印机的出料系统结构紧凑、质量轻，传动精度高。
附图说明
图1为3D打印机的多场散热装置的装配图；
图2为步进电机冷却风道的局部放大图；
图3为3D打印机的多场散热装置的应用实例装配图；
图4为3D打印机的多场散热装置的散热原理图；
图中，涡轮风扇1、涡轮风扇外壳2、步进电机冷却风道3、螺栓4、成型材料冷却风道5、固定块6、打印头7、步进电机8、步进电机冷却气流9、成型材料冷却气流10。
具体实施方式
如图1所示， 3D打印机的多场散热装置包括涡轮风扇1、涡轮风扇外壳2、步进电机冷却风道3、螺栓4、成型材料冷却风道5、固定块6、打印头7、步进电机8，涡轮风扇1通过螺栓4固定在涡轮风扇外壳2上，涡轮风扇外壳2通过螺栓4固定在固定块6上，涡轮风扇外壳2的底面上设有成型材料冷却风道5，涡轮风扇外壳2的两个侧面和顶面上分别设有步进电机冷却风道3，固定块6与步进电机8相连，固定块6的底面上设有打印头7。所述的成型材料冷却风道5的下侧设有排风嘴，排风嘴对准打印头7。螺栓4设在涡轮风扇外壳2的四个角上，其中下端的两个螺栓将涡轮风扇外壳2固定在固定块6上。
所述的步进电机冷却风道3设有排风嘴，排风嘴出口风向与步进电机8表面平行。
如图2、3、4所示，3D打印机的多场散热装置的散热原理如下：当涡轮风扇1通电后，风扇叶片开始转动，风扇周围的气体由于风扇的带动开始旋转，并在离心力的作用下被风扇叶片快速甩向风扇外壳2的四周，而风扇外壳2的四个面上分别设有四个风道，气流沿着排风道排出涡轮风扇外壳2，其中风扇外壳2的下侧面所设的成型材料冷却风道5对准打印头7的出料口，当熔融材料流出的瞬间，成型材料冷却气流10带走其一部分热量使得材料迅速冷却，避免了翘曲变形；涡轮风扇外壳2上侧面和左、右侧面所设的步进电机冷却风道3所在平面与步进电机8的相应平面平行且距离很近，步进电机冷却气流9从步进电机冷却风道3流出后可紧贴步进电机8的表面流动，极大地提高的步进电机8的散热效率，使得步进电机8能够高效稳定的工作，从而保证了成型质量。
Claims (3)
1.一种3D打印机的多场散热装置，其特征在于：包括涡轮风扇（1）、涡轮风扇外壳（2）、步进电机冷却风道(3)、螺栓（4）、成型材料冷却风道（5）、固定块（6）、打印头(7)、步进电机(8)，涡轮风扇（1）通过螺栓（4）固定在涡轮风扇外壳（2）上，涡轮风扇外壳（2）通过螺栓（4）固定在固定块（6）上，涡轮风扇外壳（2）的底面上设有成型材料冷却风道（5），涡轮风扇外壳（2）的两个侧面和顶面上分别设有步进电机冷却风道（3），固定块（6）与步进电机（8）相连，固定块（6）的底面上设有打印头（7）。
2.如权利要求1所述的3D打印机的多场散热装置，其特征在于，所述的成型材料冷却风道（5）的下侧设有排风嘴，排风嘴对准打印头（7）。
3.如权利要求1所述的3D打印机的多场散热装置，其特征在于，所述的步进电机冷却风道（3）设有排风嘴，排风嘴出口风向与步进电机（8）表面平行。
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| CN114683550A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-07-01 | 安徽中科祥晟科技有限公司 | 一种恒温3d打印机用散热系统 |
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