CN204796719U - 一种三维打印机随动冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三维打印机随动冷却系统，包括制冷单元、冷气导管和喷头；所述制冷单元，用于产生冷气并将所述冷气通过冷气导管供应到喷头中；所述制冷单元包括制冷源和冷气排送装置，所述制冷源对制冷单元内的空气进行冷却，所述冷气排送装置将冷却后的冷气排出到所述冷气导管；所述冷气导管，一端与所述制冷单元相连，另一端与所述喷头相连；将所述制冷单元中产生的冷气导引到所述喷头中；所述喷头，包括连接部件和喷孔；所述连接部件用于与三维打印机的打印头相连；所述喷孔在多个方向上喷出冷气。上述冷却系统能够在三维打印机进行打印时能够跟随所述三维打印机的打印头运动，从而对三维打印机排出的成型材料进行均匀的冷却。

Description

一种三维打印机随动冷却系统

技术领域

本实用新型属于三维打印领域，具体而言涉及一种三维打印机随动冷却系统。

背景技术

三维打印技术已经广泛应用于各个工业领域。例如在塑料成型、食品成型领域已经有较多的应用。

一种常用的三维打印技术包括，将目标成型物分成多个层来打印，打印头依次打印出每一个被预先划分好的层，然后逐层堆叠最后形成成型物。通常，成型材料，例如巧克力，在被打印头排出之前先被融化成流体状态以便于通过所述打印头排出，而在被打印头排出之后所述成型材料又需要被快速凝固以便于承载下一层的成型材料从而保证成型物的强度。如果下一层的成型材料不能及时凝固，就不能支持上一层的成型材料的重力及热量传递，使得成型物在打印过程中很容易坍塌，从而难以打印成型较大尺寸(例如高度较高)的三维物品。

以巧克力产品的三维打印成型为例，现有技术中的巧克力三维打印机通常在喷头和打印平台之间采用风扇吹风的方式对打印头排出的流体态巧克力进行冷却，这种冷却方式仍然不能满足成型较大尺寸巧克力物品的需求。

发明内容

本发明正是基于现有技术的上述缺陷而提出的，本发明的发明目的在于:提出了一种三维打印机随动冷却系统，以提高在打印头和打印平台之间的成型材料的冷却效果。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面提供了一种三维打印机随动冷却系统，包括制冷单元、冷气导管和喷头；所述制冷单元，用于产生冷气并将所述冷气通过冷气导管供应到喷头中；所述制冷单元包括制冷源和冷气排送装置，所述制冷源对制冷单元内的空气进行冷却，所述冷气排送装置将冷却后的冷气排出到所述冷气导管；所述冷气导管，一端与所述制冷单元相连，另一端与所述喷头相连；将所述制冷单元中产生的冷气导引到所述喷头中；所述喷头，包括连接部件和喷孔；所述连接部件用于与三维打印机的打印头相连；所述喷孔在多个方向上喷出冷气。

优选地，所述制冷单元中形成有冷气发生腔；所述制冷源包括半导体制冷片，所述制冷源对冷气发生腔中的冷却介质进行冷却；所述冷气排送装置为导冷风扇；所述导冷风扇设置在所述冷气发生腔上；所述冷气导管与导冷风扇相对设置，并与所述冷气发生腔连通。

优选地，所述制冷单元还包括散热单元，所述散热单元与所述冷却源的第一部分接触，对所述半导体制冷片进行降温。

优选地，所述制冷单元还包括散热风扇，所述散热风扇对所述散热片进行散热。

优选地，其特征在于，所述制冷单元中还包括导冷片，所述导冷片与所述冷却源的第二部分接触。

优选地，所述导冷片设置在所述冷气排送装置和所述冷气导管之间，所述导冷片之间形成有间隙。

优选地，所述冷气发生腔周围设置有隔热层。

优选地，所述喷头包括两个相连的臂，所述臂的内侧开设有多个所述喷孔，所述多个喷孔在270度的范围上分布。

优选地，所述制冷单元还包括外板，所述外板形成所述制冷单元的外壳。

优选地，所述制冷单元还包括冷气排送装置调节元件，所述冷气排送装置与所述冷气排送装置调节元件连接。

本发明的冷却系统能够在三维打印机进行打印时能够跟随所述三维打印机的打印头运动，并对三维打印机排出的成型材料进行均匀的冷却。从而有利于提高三维打印成型的质量。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种三维打印机随动冷却系统的整体结构图；

图2是本实用新型实施例的一种三维打印机随动冷却系统的整体结构图；

图3是本实用新型实施例的一种三维打印机随动冷却系统的结构剖面图；

图4是本实用新型实施例的一种三维打印机随动冷却系统的喷头结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行进一步描述，需要说明的是该具体实施方式仅仅是对本实用新型优选技术方案的举例，并不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1、图2所示，本实用新型实施例的一种三维打印机随动冷却系统包括：制冷单元、冷气导管7和喷头8。所述制冷单元用于产生冷气，并将所述冷气通过冷气导管供应到喷头中。所述冷气导管一端与所述制冷单元相连，另一端与所述喷头相连，用于将所述制冷单元中产生的冷气导引到所述喷头8中。所述喷头8与三维打印机的打印头相连与所述打印头一起运动用于在三维打印机的打印头和打印平台之间冷却由打印头排出的成型材料。

图3示出了本实施例的制冷单元的结构。所述制冷单元包括：半导体制冷片1、散热片2、散热风扇3、隔热层4、导冷片5、管接头6、导冷风扇9、外板10和冷气风量旋钮11。

所述半导体制冷片1设置于制冷单元的冷气发生腔，所述半导体制冷片的一部分对所述冷气发生腔制冷降温；另一部分与散热片接触，用于散发所述半导体制冷片在制冷工作时产生的热量。本实施例中采用半导体制冷片来进行制冷能够有效地节省空间，同时能够持续地制冷以适应长时间三维打印的制冷需求。虽然在三维打印机的制冷系统中采用上述半导体制冷片对于本领域技术人员而言并不是显而易见的，但是半导体制冷片本身的结构在现有技术中已经有广泛的公开，因而本专利中不对其结构进行展开描述。

所述制冷腔的一端设置有导冷风扇9，所述导冷风扇9将所述制冷腔中的冷气吹向所述冷气发生腔的另一端安装的冷气导管7，从而实现冷气的供应。优选地，所述制冷腔与所述冷气导管7通过管接头固定连接，以便与在所述冷气导管随着三维打印机的打印头一起运动时仍然能够持续稳定地保持冷气的供应。进一步地，所述导冷风扇9还连接有调节元件用于对所述导冷风扇的风量进行调节，所述调节元件优选地采用调节旋钮11，所述调节旋钮11设置在所述外板上适于操作的位置。

进一步地所述冷气发生腔中容纳有导冷片5，所述导冷片5与所述半导体制冷片1接触，以便于对所述冷气发生腔中的空气进行均匀和快速冷却提高制冷效果。所述导冷片5位于所述导冷风扇9和所述冷气导管7之间，在导冷片5之间设置有间隙，以便于从所述导冷风扇供向所述冷气导管之间的冷气流通。所述冷气发生腔的周围设置有隔热层4，例如隔热垫或者隔热板，以阻止所述冷气发生腔中的冷气泄露，保证制冷效果。

所述散热片2的一侧5与所述半导体制冷片1接触用于穿到所述半导体制冷片1工作时产生的热量；所述散热片2的另一侧设置有散热风扇，用于对所述散热片进行制冷，以保证所述散热片能够持续地散发所述半导体制冷片1散发的热量，从而保证长时间三维打印所需的制冷。

所述外板10用于形成所述制冷单元的外壳，以承载所述制冷单元的部件，同时，以便于将所述制冷单元安装在三维打印机上或者其它适于安装的位置。优选地，所述外板采用亚克力材质制作，因为亚克力材质具有较高的坚固程度适于承载多个部件，同时又重量较轻、成本较低且适于成型。

所述冷气导管7用于将所述制冷单元中发生的冷气导引到冷气喷头，所述冷气导管7优选采用软管，以便与在所述冷气喷头随着三维打印机的打印头一起运动时所述制冷单元不会产生联动。进一步优选地，所述冷气导管上设置有保温层，以便冷气在传送过程中与周围环境发生热交换影响冷却效果。

所述喷头8设置在所述冷气导管7的一端，与所述冷气导管连通，以接收所述冷气导管7传送的冷气。所述喷头8上设置有连接部件，通过所述连接部件与所述三维打印机的打印头固定连接，从而随着所述三维打印机的打印头的运动而运动实时地为成型材料提供冷却用的冷气。所述连接部件可以采用螺纹连接、卡扣连接等连接方式。

所述喷头上设置有多个喷孔，以从多个方向上喷出冷气，以对所述三维打印机的打印头排出的成型材料进行多个角度的冷却，保证冷却均匀。可替代地，还可以设置一个具有预定形状的喷孔在多个方向上喷出冷气。优选地，如图4所示，所述喷头包括两个相连的臂，所述臂的内侧开设有多个所述喷孔，所述多个喷孔270度的范围内环绕分布，以便于当所述喷头8固定到三维打印机上后，多个喷孔设置在打印头的周围，从不同的角度冷去成型材料。

以上实施例仅仅是对本实用新型优选技术方案的举例，凡是在本实用新型发明构思基础上进行的变形和替换均应当纳入到本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种三维打印机随动冷却系统，包括制冷单元、冷气导管和喷头；其特征在于：

所述制冷单元，用于产生冷气并将所述冷气通过冷气导管供应到喷头中；所述制冷单元包括制冷源和冷气排送装置，所述制冷源对制冷单元内的空气进行冷却，所述冷气排送装置将冷却后的冷气排出到所述冷气导管；

所述冷气导管，一端与所述制冷单元相连，另一端与所述喷头相连；将所述制冷单元中产生的冷气导引到所述喷头中；

所述喷头，包括连接部件和喷孔；所述连接部件用于与三维打印机的打印头相连；所述喷孔在多个方向上喷出冷气。

2.根据权利要求1所述的一种三维打印机随动冷却系统，其特征在于：所述制冷单元中形成有冷气发生腔；所述制冷源包括半导体制冷片，所述制冷源对冷气发生腔中的冷却介质进行冷却；所述冷气排送装置为导冷风扇；所述导冷风扇设置在所述冷气发生腔上；所述冷气导管与导冷风扇相对设置，并与所述冷气发生腔连通。

3.根据权利要求2所述的一种三维打印机随动冷却系统，其特征在于，所述制冷单元还包括散热单元，所述散热单元与所述冷却源的第一部分接触，对所述半导体制冷片进行降温。

4.根据权利要求3所述的一种三维打印机随动冷却系统，其特征在于，所述制冷单元还包括散热风扇，所述散热风扇对所述散热片进行散热。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的三维打印机随动冷却系统，其特征在于，所述制冷单元中还包括导冷片，所述导冷片与所述冷却源的第二部分接触。

6.根据权利要求5所述的三维打印机随动冷却系统，其特征在于，所述导冷片设置在所述冷气排送装置和所述冷气导管之间，所述导冷片之间形成有间隙。

7.根据权利要求2所述的一种三维打印机随动冷却系统，其特征在于：所述冷气发生腔周围设置有隔热层。

8.根据权利要求1或7所述的一种三维打印机随动冷却系统，其特征在于：所述喷头包括两个相连的臂，所述臂的内侧开设有多个所述喷孔，所述多个喷孔在270度的范围上分布。

9.据权利要求1或7所述的一种三维打印机随动冷却系统，其特征在于：所述制冷单元还包括外板，所述外板形成所述制冷单元的外壳。

10.据权利要求1或7所述的一种三维打印机随动冷却系统，其特征在于：

所述制冷单元还包括冷气排送装置调节元件，所述冷气排送装置与所述冷气排送装置调节元件连接。