CN203791624U - 用于3d打印粉末预热的温度控制装置及粉末输送装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开用于3D打印粉末预热的温度控制装置及粉末输送装置，该温度控制装置包括温度感应系统、微处理器和加热系统，其中，所述温度感应系统采集粉末缸内的粉末温度；所述微处理器比较采集的粉末温度与预设温度而计算出加热时间和加热电流；所述加热系统根据微处理器的加热时间和加热电流对所述粉末缸进行加热。本实用新型通过对粉末缸内的粉末进行加热使得粉末在未被激光加热前就依据工艺要求保持合理温度，有效缩小了激光烧结过程中粉末间存在的温差，从而减少成型零件的内应力，避免局部开裂、变形，提高性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及温度控制装置，尤其涉及用于3D打印粉末预热的温度控制装置，该装置用于选择性激光烧结和选择性激光熔化等需要通过烧结粉末来达到成型效果的成型过程。
背景技术
选择性粉末烧结和选择性粉末熔化三维打印技术是将三维模型降为系列二维平面，然后利用材料粉末逐层堆积，自下而上逐层形成具有任意复杂结构的三维产品，该工艺可有效克服传统工艺难以加工的复杂结构及工艺复杂等缺陷，同时也极大的缩短了产品的设计周期。如传统需分体制造的复杂产品现在可以实现整体一次性制造，这样可以使产品性能得到很大改善。
金属熔化三维打印设备成型金属零件的关键指标主要包括致密度、精度与表面粗糙度，而粉末烧结质量将会对致密度和表面粗糙度产生非常重要的影响，所以，对粉末温度的控制就显得尤为重要。
发明内容
本实用新型解决的问题是现有3D打印粉末预热的温度控制无法达到合理的问题。
为解决上述问题，本实用新型提供一种用于3D打印粉末预热的温度控制装置，该温度控制装置包括温度感应系统、微处理器和加热系统，其中，所述温度感应系统采集粉末缸内的粉末温度；所述微处理器比较采集的粉末温度与预设温度而计算出加热时间和加热电流；所述加热系统根据微处理器的加热时间和加热电流对所述粉末缸进行加热。
在进一步方案中，所述温度感应系统由均匀分布在粉末缸口部的盲孔且感应面紧贴粉末缸的多个温度传感器构成。
在进一步方案中，所述温度传感器有8个。
在进一步方案中，所述加热系统由沿着粉末缸的轴向均匀分布在粉末缸的外壁的呈圆环状的热电阻构成。
本实用新型还公开粉末输送装置，该装置包括任何一项所述的温度控制装置和成型系统，该成型系统包括电机、减速器、联轴器、滚珠丝杠、行程缸和位于粉末缸内且位于行程缸顶端的工作台，其中，所述减速器连接电机和联轴器；所述滚珠丝杠通过联轴器连接于减速器，还连接于行程缸的底端；所述电机转动带动减速器转动，联轴器驱动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠驱动所述行程缸在粉末缸的轴向运动。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型通过温度感应系统感应粉末缸内的粉末的温度，通过微处理器处理温度和预设温度值而获得加热时间和加热电流并通过加热系统根据加热时间和加热电流对粉末缸内的粉末进行加热，这样，粉末在未被激光加热前就依据工艺要求保持合理温度，有效缩小了激光烧结过程中粉末间存在的温差，从而减少成型零件的内应力，避免局部开裂、变形，提高性能。
附图说明
图1是具有用于3D打印粉末预热的温度控制装置的粉末输送装置剖视图；
图2是具有用于3D打印粉末预热的温度控制装置的粉末输送装置的等轴测图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
请参阅图1和图2，本实用新型粉末输送装置包括用于3D打印粉末预热的温度控制装置和成型系统。所述温度控制装置包括温度感应系统、微处理器和加热系统。所述温度感应系统采集粉末缸内的粉末温度，在本实施方式中，温度感应系统由沿粉末缸的圆周方向均匀分布在粉末缸口部的盲孔的多个温度传感器1构成，这些温度传感器的感应面紧贴粉末缸。感应面紧贴粉末缸可以保证温度传感器采集的温度与粉末缸内粉末的温度接近。在本实施方式中，温度传感器有8个。所述微处理器4比较采集的粉末温度与预设温度而计算出加热时间和加热电流，也就是判断是否需要加热及所需加热量的大小。所述加热系统根据微处理器的加热时间和加热电流对所述粉末缸进行加热，在本实施方式中，所述加热系统由沿着粉末缸3的轴向均匀分布在粉末缸的外壁的呈圆环状的热电阻2构成。所述成型系统包括电机5、电机支架6、减速器、联轴器7、滚珠丝杠8、行程缸9和工作台10。电机5安装在电机支架6上。减速器的一端安装在电机5上。联轴器7安装在减速器的另一端。滚珠丝杠8安装于轴承座组件上，同时插入联轴器7的另一端，行程缸9安装于滚珠丝杠8上。工作台10安装于行程缸9的顶端且位于粉末缸3内。
请参阅图1和图2，本实用新型在实施粉末熔化3D打印过程中包括以下步骤：
步骤一：将粉末缸3用金属粉末填满；
步骤二：将电机5通过减速器驱动联轴器7；
步骤三：联轴器7驱动滚珠丝杠8向上运动，行程缸9下端与滚珠丝杠8连接，通过滚珠丝杠8将电机5的圆周运动转变为直线运动，带动行程缸9在轴向进行直线运动，最终使工作台10在粉末缸3内实现上下运动，完成粉末成型的动作；
步骤四：步骤三开始工作的同时，沿圆周分布的8个温度传感器1开始采集粉末缸3的口部的温度，将采集的8个温度数据在微处理器4中求平均值并进行加权处理；
步骤五：若粉末温度未能达到预设值，由微处理器4计算出要达到预设温度所需的加热时间和加热电流，并对控制热电阻的控制器发出指令，使热电阻2开始加热；若粉末温度以达到预设温度，由微处理器4计算出保持现有温度所需的加热时间和加热电流，并对控制热电阻的控制器发出指令，使热电阻2开始加热，对粉末进行保温。
综上所述，本实用新型通过温度感应系统感应粉末缸内的粉末的温度，通过微处理器处理温度和预设温度值而获得加热时间和加热电流并通过加热系统根据加热时间和加热电流对粉末缸内的粉末进行加热，这样，粉末在未被激光加热前就依据工艺要求保持合理温度，有效缩小了激光烧结过程中粉末间存在的温差，从而减少成型零件的内应力，避免局部开裂、变形，提高性能。
Claims (5)
1.用于3D打印粉末预热的温度控制装置，其特征是：该温度控制装置包括温度感应系统、微处理器和加热系统，其中，所述温度感应系统采集粉末缸内的粉末温度；所述微处理器比较采集的粉末温度与预设温度而计算出加热时间和加热电流；所述加热系统根据微处理器的加热时间和加热电流对所述粉末缸进行加热。
2.如权利要求1所述用于3D打印粉末预热的温度控制装置，其特征是：所述温度感应系统由均匀分布在粉末缸口部的盲孔且感应面紧贴粉末缸的多个温度传感器构成。
3.如权利要求2所述用于3D打印粉末预热的温度控制装置，其特征是：所述温度传感器有8个。
4.如权利要求1所述用于3D打印粉末预热的温度控制装置，其特征是：所述加热系统由沿着粉末缸的轴向均匀分布在粉末缸的外壁的呈圆环状的热电阻构成。
5.粉末输送装置，其特征是：该装置包括权利要求1至4中任何一项所述的温度控制装置和成型系统，该成型系统包括电机、减速器、联轴器、滚珠丝杠、行程缸和位于粉末缸内且位于行程缸顶端的工作台，其中，
所述减速器连接电机和联轴器；
所述滚珠丝杠通过联轴器连接于减速器，还连接于行程缸的底端；
所述电机转动带动减速器转动，联轴器驱动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠驱动所述行程缸在粉末缸的轴向运动。
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2014
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