CN206718478U - 一种3d打印机模型冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印机模型冷却装置，包括打印底板、设置在打印底板一侧的通风管道和设置在通风管道内的风扇，所述的打印底板与风扇之间转动安装有若干个导风片。本实用新型的有益效果是：本实用新型能够通过改变风向来提高散热降温的效率，从而能够缩短模型冷却所需花费的时间，并且有利于使模型各处均匀稳定的同时降温，避免因为模型不同的部位有温差而容易发生变形的情况出现。

Description

一种3D打印机模型冷却装置

技术领域

本实用新型涉及3D打印机领域，具体的说，是一种3D打印机模型冷却装置。

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粘结，最终叠加成型，制造出实体产品。

基于FDM技术的3D打印模型受到精度的制约，而影响精度的各种因素中，最重要的因素之一便是材料冷却问题，因材料冷却不均而造成模型变形的情况常用发生。目前市场上的打印机，对成型材料的冷却问题只做了简单的风扇散热处理，受打印机尺寸和结构的影响，并没有对散热风向进行有效的优化，散热方式单一，散热效果并不理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够控制散热风向、提高散热效果的3D打印机模型冷却装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种3D打印机模型冷却装置，包括打印底板、设置在打印底板一侧的通风管道和设置在通风管道内的风扇，所述的打印底板与风扇之间转动安装有若干个导风片。通过设置导风片能够利通过改变导风片的角度来控制风向，从而使风能够吹向不同的地方，以此缩短散热所需的时间、提高散热的效率。

所述的通风管道上设置有数量与导风片相同且与导风片转动安装的A转轴，所述的导风片上转动安装有与A转轴平行设置的B转轴；所述的B转轴转动连接有活动杆；所述的通风管道的侧面安装有电动伸缩杆；所述的电动伸缩杆通过连接杆组件与活动杆传动连接。通过移动活动杆能够控制导风片发生偏转，从而实现改变风向的功能，便于使全部导风片同时转动，使得操作方便快捷，有利于防止导风片随意转动而使得风向混乱，通过使用电动伸缩杆有利于实现自动控制，从而降低工作人员的劳动强度。

所述的活动杆上设置有限位套。以此有利于控制导风片的极限位置，防止导风片因为转动而互相贴合导致通风管道被堵住或风通过的空隙过小而使得散热效率降低。

所述的打印底板上设置有位于打印底板与导风片之间的静电除尘网。以此能够利用静电去除风中的灰尘，防止因为空气流动将灰尘带入到模型上导致模型受到污染。

所述的打印底板上与静电除尘网相对的一侧设置有防尘网。以此能够减少模型与灰尘的接触，防止模型受到污染。

所述的防尘网的两侧和静电除尘网的两侧均设置有固定柱；所述的防尘网的两侧设置有滑动安装在固定柱之间的透明挡板。以此能够减少模型与灰尘的接触，防止模型受到污染，通过使用透明挡板还能够方便观察，使挡板与固定柱滑动连接也便于挡板的装卸和取出模型。

所述的打印底板的下方设置有热交换系统。以此能够对模型上无法与空气接触的部分进行降温，从而提高降温的效率，缩短降温所需的时间。

所述的热交换系统包括按顺序依次连通的设置在打印底板下方的蒸发管、节流阀、冷凝管、与蒸发管连通的压缩机和设置在蒸发管与冷凝管内的降温介质。

所述的蒸发管有三个且相互串联；所述的蒸发管呈波浪形设置。以此能够增加打印底板与蒸发管的接触面积，从而能够增加进行热交换的面积，以此有利于提高降温效率。

所述的通风管道上安装有丝杠和与丝杠平行设置的导杆，所述的丝杠传动连接有伺服电机，所述的导杆上滑动安装有与丝杠传动连接的滑块；所述的风扇安装在滑块上。以此能够实现风扇沿丝杆的方向移动，从而有利于使风扇能够冷却模型的多处位置，以便于提高降温的效率、缩短降温所需的时间，利用PLC控制器有利于实现自动化控制，从而使得本实用新型使用方便，有利于降低工作人员的劳动强度。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型能够通过改变风向来提高散热降温的效率，从而能够缩短模型冷却所需花费的时间，并且有利于使模型各处均匀稳定的同时降温，避免因为模型不同的部位有温差而容易发生变形的情况出现。

附图说明

图1为风扇的安装示意图；

图2为防尘网的安装示意图；

图3为热交换系统的结构示意图；

图4为图3中的A处放大图；

图5为导风片的结构示意图；

其中1—打印底板，2— PLC控制器，3—通风管道，4—风扇，5—滑块，6—伺服电机，7—丝杠，8—导杆，9—连杆，10—限位套，11—活动杆，12—A转轴，13—防尘网，14—橡胶圈，15—固定柱，16—挡板，17—冷凝管，18—节流阀，19—压缩机，20—电动伸缩杆，21—静电除尘网，22—蒸发管，23—B转轴，24—导风片。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示，本实施例中，一种3D打印机模型冷却装置，包括打印底板1、设置在打印底板1一侧的通风管道3和设置在通风管道3内的风扇4，所述的打印底板1与风扇4之间转动安装有若干个导风片24。本实施例中，所述的导风片24垂直于打印底板1上表面所在的平面。

如图1、图4、图5所示，本实施例中，所述的通风管道3上设置有数量与导风片24相同且与导风片24转动安装的A转轴12，本实施例中，A转轴12的轴线垂直于打印底板1上表面所在的平面，A转轴12的长度大于导风片24的长度，以此能够使导风片24相对于A转轴12的转动更加灵活。所述的导风片24上转动安装有与A转轴12平行设置的B转轴23，本实施例中，B转轴23的长度小于导风片24的长度，B转轴23设置在导风片24的上方。所述的B转轴23转动连接有活动杆11，以此能够通过移动活动杆来控制导风片24以A转轴12的轴线为圆心进行转动，从而起到能够改变风向的作用。所述的通风管道3的侧面安装有轴线与活动杆11平行的电动伸缩杆20；所述的电动伸缩杆20通过连接杆组件9与活动杆11传动连接。以此能够实现通过电动伸缩杆20的伸缩来控制活动杆11的移动，从而起到自动控制导风片24转动的功能，所述的电动伸缩杆20为现有技术，通过电动伸缩杆20控制活动杆11移动是常规技术手段，本领域的技术人员能够根据公知常识以及本方案公开的技术特征实现本方案的想要实现的功能，电动伸缩杆20的具体结构以及与活动杆11的传动方式不作为本方案的改进点，故不对电动伸缩杆20的具体结构以及与活动杆11的传动方式进行赘述。

当3D打印机将模型在打印底板1上打印好之后，开启风扇4利用风扇控制空气流动而带走模型的热量，通过转动导风片24来控制风向，从而使得模型受风力而散热的面积能够增加，以此便于实现增加散热速度、提高散热效率的功能，通过转动导风片24还能够使得模型各处散热均匀，避免模型本身各处温差较大而容易发生变形的现象。

实施例2：

在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的活动杆11上设置有限位套10。通过设置限位套10来限制活动杆11的运动极限位置，从而避免导风片24因为转动而互相贴合导致通风管道3被堵住或风通过的空隙过小而使得散热效率降低。本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。

实施例3：

如图1、图2所示，在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的打印底板1上设置有位于打印底板1与导风片24之间的静电除尘网21。通过设置静电除尘网21能够利用静电去除风中的灰尘，防止因为空气流动将灰尘带入到模型上导致模型受到污染。所述的静电除尘网21为现有技术，本方案的改进点不在于对静电除尘网21本身进行改进，本领域的技术人员能够根据公知常识对其进行安装以及使用，故不对其结构以及安装方式进行赘述。本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。

实施例4：

如图2所示，在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的打印底板1上与静电除尘网21相对的一侧设置有防尘网13。以此能够减少模型与灰尘的接触，防止模型受到污染。本实施例中，所述的防尘网13的两侧和静电除尘网21的两侧均设置有固定柱15；所述的防尘网13的两侧设置有滑动安装在固定柱15之间的透明挡板16。通过设置挡板16页能够减少模型与灰尘的接触，防止模型受到污染，通过使用透明的挡板16还能够方便观察，使挡板16与固定柱15滑动连接也便于挡板16的装卸和取出模型。本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。

实施例5：

在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的打印底板1的下方设置有热交换系统。以此能够利用热交换系统对模型上无法与空气接触的部分进行降温，从而提高降温的效率，缩短降温所需的时间。

如图4所示，所述的热交换系统包括按顺序依次连通的设置在打印底板1下方的蒸发管22、节流阀18、冷凝管17、与蒸发管22连通的压缩机19和设置在蒸发管22与冷凝管17内的降温介质。

本实施例中，所述的降温介质采用氟利昂，或其替代品。蒸发管22中的氟利昂与模型底部进行热交换，从而吸热汽化并带走模型的部分热量使模型冷却，压缩机19将汽化的氟利昂吸入从而使热交换系统内的氟利昂能够循环流通，并且利用压缩机19将汽化的氟利昂压缩并在冷凝管17内与外界进行热交换从而使得汽化的氟利昂降温并液化，液化的氟利昂经过节流阀18调节流量并产生有一定压降后再次进入蒸发管22与模型底部进行热交换。

本实施例中，所述的蒸发管22有三个且相互串联；所述的蒸发管22呈波浪形设置。以此能够增加打印底板1与蒸发管22的接触面积，从而能够增加进行热交换的面积，以此有利于提高降温效率。本实施例中，其他未描述的部分与上述实施例的内容相同，故不赘述。

实施例6：

在上述实施例的基础上，本实施例中，所述的通风管道3上安装有丝杠7和与丝杠7平行设置的导杆8，所述的丝杠7传动连接有伺服电机6，所述的导杆8上滑动安装有与丝杠7传动连接的滑块5，所述的滑块5内设置有丝杠螺母，以此实现滑块5与丝杠7的传动连接，从而使得丝杠7转动时能够控制滑块5沿着导杆8的长度方向移动。所述的风扇4安装在滑块5上。以此通过启动伺服电机6能够带动丝杠7转动，再通过丝杠7与滑块5的传动关系带动滑块5沿导杆8的方向移动，从而实现风扇4沿导杆8的方向移动，以此有利于使风扇4能够冷却模型的多处位置，以便于提高降温的效率、缩短降温所需的时间。所述的通风管道3上安装有个PLC控制器3；所述的伺服电机6、电动伸缩杆20、压缩机19和节流阀18分别与PLC控制器3电连接。以此便于通过使用PLC控制器3对分别伺服电机6、电动伸缩杆20、压缩机19和节流阀18进行自动控制，提高本实用新型的自动化水平，有利于提高工作效率并降低工作人员的劳动强度。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3D打印机模型冷却装置，其特征在于：包括打印底板（1）、设置在打印底板（1）一侧的通风管道（3）和设置在通风管道（3）内的风扇（4），所述的打印底板（1）与风扇（4）之间转动安装有若干个导风片（24）。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印机模型冷却装置，其特征在于：所述的通风管道（3）上设置有数量与导风片（24）相同且与导风片（24）转动安装的A转轴（12），所述的导风片（24）上转动安装有与A转轴（12）平行设置的B转轴（23）；所述的B转轴（23）转动连接有活动杆（11）；所述的通风管道（3）的侧面安装有电动伸缩杆（20）；所述的电动伸缩杆（20）通过连接杆组件（9）与活动杆（11）传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种3D打印机模型冷却装置，其特征在于：所述的活动杆（11）上设置有限位套（10）。

4.根据权利要求1、2、3中任一项所述的一种3D打印机模型冷却装置，其特征在于：所述的打印底板（1）上设置有位于打印底板（1）与导风片（24）之间的静电除尘网（21）。

5.根据权利要求4所述的一种3D打印机模型冷却装置，其特征在于：所述的打印底板（1）上与静电除尘网（21）相对的一侧设置有防尘网（13）。

6.根据权利要求5所述的一种3D打印机模型冷却装置，其特征在于：所述的防尘网（13）的两侧和静电除尘网（21）的两侧均设置有固定柱（15）；所述的防尘网（13）的两侧设置有滑动安装在固定柱（15）之间的透明挡板（16）。

7.根据权利要求1、2、3、5、6中任一项所述的一种3D打印机模型冷却装置，其特征在于：所述的打印底板（1）的下方设置有热交换系统。

8.根据权利要求7所述的一种3D打印机模型冷却装置，其特征在于：所述的热交换系统包括按顺序依次连通的设置在打印底板（1）下方的蒸发管（22）、节流阀（18）、冷凝管（17）、与蒸发管（22）连通的压缩机（19）和设置在蒸发管（22）与冷凝管（17）内的降温介质。

9.根据权利要求8所述的一种3D打印机模型冷却装置，其特征在于：所述的蒸发管（22）有三个且相互串联；所述的蒸发管（22）呈波浪形设置。

10.根据权利要求8或9所述的一种3D打印机模型冷却装置，其特征在于：所述的通风管道（3）上安装有丝杠（7）和与丝杠（7）平行设置的导杆（8），所述的丝杠（7）传动连接有伺服电机（6），所述的导杆（8）上滑动安装有与丝杠（7）传动连接的滑块（5）；所述的风扇（4）安装在滑块（5）上。