CN207607117U - 一种增材制造设备的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于增材制造设备技术领域，公开了一种增材制造设备的冷却系统，包括喷嘴和位于所述喷嘴下方的打印平台，所述增材制造设备的冷却系统还包括喷嘴散热单元和位于所述平台下方的平台散热单元；所述喷嘴散热单元包括散热器，所述散热器包括散热主体和设于所述散热主体的侧部的散热齿，所述散热主体中设有冷却孔；所述平台散热单元包括散热管；所述打印平台的下方设有管槽；所述散热管设于所述管槽内。与相关技术相比，本申请包括喷嘴散热单元和平台散热单元。喷嘴散热单元具有散热齿散热和冷却孔散热两种形式，可根据需求选择，能有效降低能耗；本申请通过平台散热单元可加快其上打印料的冷却，提高增材制造的效率。

Description

一种增材制造设备的冷却系统

技术领域

本实用新型属于增材制造设备技术领域，尤其涉及一种增材制造设备的冷却系统。

背景技术

在增材制造设备中，需要对打印喷头进行冷却，以此来控制打印料在喷头中的流速和温度，控制成型质量；需要对打印平台进行冷却，以此加快其上打印料的冷却速度，以控制成型的速度。相关技术中，中国专利申请号201711150818.1公开了一种用于3D打印设备打印头的冷却装置，所述打印头包括挤出螺杆机筒和设置在所述挤出螺杆机筒上的加热器，所述冷却装置包括：围绕所述加热器设置的冷却板，所述冷却板内部设置有供冷却水流经的冷却水道。相关技术的不足在于，一方面，其打印喷头的冷却装置冷却方式单一，即仅为向流经冷却板内部的冷却水道通过冷却水实现，如此需要应用动力保证冷却水的连续循环，能耗大；另一方面，其未公开打印平台的冷却装置，而打印平台用于支撑打印料，若其上的打印料不能及时冷却，会直接影响到增材制造的效率。

因此，实有必要提供一种新的增材制造设备的冷却系统解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述技术问题，提供了一种增材制造设备的冷却系统，包括喷嘴散热单元和平台散热单元。喷嘴散热单元具有散热齿散热和冷却孔散热两种形式，可根据需求选择，能有效降低能耗；本申请通过平台散热单元可加快其上打印料的冷却，提高增材制造的效率。

本实用新型的技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种增材制造设备的冷却系统，包括喷嘴和位于所述喷嘴下方的打印平台，其中，所述增材制造设备的冷却系统还包括位于所述喷嘴外侧的喷嘴散热单元和位于所述平台下方的平台散热单元；所述喷嘴散热单元包括散热器，所述散热器包括散热主体和设于所述散热主体的侧部的散热齿，所述散热主体中设有用于冷却液流通的冷却孔；所述平台散热单元包括散热管；所述打印平台的下部设有管槽；所述散热管设于所述管槽内；所述平台散热单元还包括拖链单元，所述拖链单元包括：进水接头、出水接头、拖链连板、拖链、固定架、加长连管；所述进水接头和所述出水接头分别设于所述散热管的两端；所述进水接头和所述出水接头均固定于所述拖链连板上；所述拖链的一端固定于所述拖链连板上，所述拖链的另一端固定于所述固定架上；所述固定架设于所述打印平台的下方；所述加长连管为若干根，分别与所述进水接头和所述出水接头相连，且所述加长连管置于所述拖链内。

进一步地，所述冷却孔为贯穿所述散热主体两侧部的若干直线孔，所述喷嘴散热单元还包括用于连通若干所述冷却孔的连接管；所述冷却孔的两端设有管螺纹，所述连接管的两端设有管接头，所述管接头与所述管螺纹连接。

进一步地，所述散热管的位于所述打印平台下方的部分为连续弯折状。

进一步地，所述散热管包括相互平行设置第一散热管和第二散热管，所述第一散热管上设有第一开关阀；所述第二散热管上设有第二开关阀。

进一步地，所述散热器和所述散热管均由金属材料制成。

进一步地，所述散热器和所述散热管均由铜合金或铝合金材料制成。

进一步地，所述散热主体为圆柱体或长方体。

进一步地，所述散热管的横截面为角部倒圆的且外壁的宽长比为1：1.5-1：4之间的空心矩形。

进一步地，所述散热管的横截面的外壁的宽长比为1：3。

进一步地，所述冷却液为水。

本实用新型有益效果：

与相关技术相比，本申请包括喷嘴散热单元和平台散热单元。一方面，喷嘴散热单元同时具有散热齿散热和冷却孔散热两种形式，可根据需求选择，能有效降低能耗；另一方面，本申请通过平台散热单元可加快其上打印料的冷却，提高增材制造的效率。平台散热单元具有两条独立的管路，可实现对冷却速度的调节，可满足不同打印料和不同打印环境的要求。平台散热单元中的拖链单元能够实现将加长连管内置于拖链中且不影响打印平台的移动。具体地，打印平台移动时，拖链两端部固定，中间部分跟随打印平台移动。如此能够有效承接加长连管且保证其运动按预定的轨迹进行。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：

图1为本实用新型一种增材制造设备的冷却系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种增材制造设备的冷却系统中的喷嘴散热单元的整体结构立体示意图；

图3为图2中沿A-A面的剖视图；

图4为本实用新型一种增材制造设备的冷却系统中的平台散热单元的整体结构示意图(未包含拖链单元)；

图5为本实用新型一种增材制造设备的冷却系统中的平台散热单元中的拖链单元的整体结构示意图。

图中：喷嘴1，打印平台2，喷嘴散热单元3，平台散热单元4；散热主体31，散热齿32，连接管33；第一散热管41，第二散热管42，第一开关阀43，第二开关阀44；冷却孔311，管螺纹3111；管接头331；进水接头01，出水接头02，拖链连板03，拖链04，固定架05，加长连管06。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型的一种增材制造设备的冷却系统进行详细说明。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，相同的参考标记用于表示相同的部分。

具体实施例

参见附图1-5，一种增材制造设备的冷却系统，包括喷嘴1和位于喷嘴1下方的打印平台2，其中，本申请一种增材制造设备的冷却系统还包括位于喷嘴1外侧的喷嘴散热单元3和位于平台下方的平台散热单元4；喷嘴散热单元3包括散热器，散热器包括散热主体31和设于散热主体31的侧部的散热齿32，散热主体31中设有用于冷却液流通的冷却孔311；平台散热单元4包括散热管；打印平台2的下方设有管槽；散热管设于管槽内。平台散热单元还包括拖链单元，所述拖链单元包括：进水接头01、出水接头02、拖链连板03、拖链04、固定架05、加长连管06；进水接头01和出水接头02分别设于散热管的两端；进水接头01和出水接头02均固定于拖链连板03上；拖链04的一端固定于拖链连板03上，拖链04的另一端固定于固定架05上；固定架05设于打印平台的下方；加长连管06为若干根，分别与进水接头01和出水接头02相连，且加长连管06置于拖链04内。冷却孔311为贯穿散热主体31两侧部的若干直线孔，喷嘴散热单元3还包括用于连通若干冷却孔311的连接管33；冷却孔311的两端设有管螺纹3111，连接管33的两端设有管接头331，管接头331与管螺纹3111连接。散热管的位于打印平台2下方的部分为连续弯折状。散热管包括相互平行设置第一散热管41和第二散热管42，第一散热管41上设有第一开关阀43；第二散热管42上设有第二开关阀44。散热器和散热管均由金属材料制成。具体的，本实施例中，散热器和散热管均由铜合金或铝合金材料制成。本实施例中，散热主体31为长方体，根据使用需求，散热器还可为圆柱体。散热管的横截面为角部倒圆的且外壁的宽长比为1：1.5-1：4之间的空心矩形；图中箭头方向为冷却液的流动方向。

具体的，本实施例中，散热管的横截面的外壁的宽长比为1：3。散热管采用扁平的形状，利于增大散热管管壁与打印平台2的接触面积，提高散热效果。冷却液为水。本申请中，散热管的中部为连续弯折状的设计，有利于散热管均匀地布满整个打印平台2的下方，为其提供均匀散热。第一散热管41和第二散热管42相间设置，且第一散热管41和第二散热管42具有各自独立开关阀，因此可以根据散热需求选择是否同时开启，即选择第一散热管41和第二散热管42中同时通入冷却液，或只在第一散热管41或第二散热管42中通入冷却液。散热器和散热管均由金属材料制成，因此可以有效吸收喷嘴1或打印平台2上的热量，再与空气或冷却液进行热交换，实现良好的散热效果。而铜合金和铝合金的材料能有效防锈蚀且利于加工成型，综合性能好。喷嘴散热单元3可通过散热齿32和冷却孔311独立实现散热；在一般的散热要求下，无需将冷却孔311中通入冷却液，金属材料的散热器能迅速吸收喷嘴1的热量，依靠散热器的散热齿32与空气进行热交换实现散热即可。在需要强散热的情况，在冷却孔311中通入冷却液，冷却液迅速带走散热器从喷嘴1处吸收的热量，实现对喷嘴1的散热。由喷嘴1喷出的打印料会逐层在打印平台2上堆积，打印平台2下方设置的平台散热单元4，能够加速其上打印料的凝固，避免垮塌，利于增材制造产品的成型，同时，通过在打印平台2下方设置的平台散热单元4，可以适当加快喷嘴1的喷料速度，提高产品的生产制造效率。

与相关技术相比，本申请包括喷嘴散热单元和平台散热单元。一方面，喷嘴散热单元同时具有散热齿散热和冷却孔散热两种形式，可根据需求选择，能有效降低能耗；另一方面，本申请通过平台散热单元可加快其上打印料的冷却，提高增材制造的效率。平台散热单元具有两条独立的管路，可实现对冷却速度的调节，可满足不同打印料和不同打印环境的要求。平台散热单元中的拖链单元能够实现将加长连管内置于拖链中且不影响打印平台的移动。具体地，打印平台移动时，拖链两端部固定，中间部分跟随打印平台移动。如此能够有效承接加长连管且保证其运动按预定的轨迹进行。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种增材制造设备的冷却系统，包括喷嘴和位于所述喷嘴下方的打印平台，其特征在于，所述增材制造设备的冷却系统还包括位于所述喷嘴外侧的喷嘴散热单元和位于所述平台下方的平台散热单元；所述喷嘴散热单元包括散热器，所述散热器包括散热主体和设于所述散热主体的侧部的散热齿，所述散热主体中设有用于冷却液流通的冷却孔；所述平台散热单元包括散热管；所述打印平台的下部设有管槽；所述散热管设于所述管槽内；所述平台散热单元还包括拖链单元，所述拖链单元包括：进水接头、出水接头、拖链连板、拖链、固定架、加长连管；所述进水接头和所述出水接头分别设于所述散热管的两端；所述进水接头和所述出水接头均固定于所述拖链连板上；所述拖链的一端固定于所述拖链连板上，所述拖链的另一端固定于所述固定架上；所述固定架设于所述打印平台的下方；所述加长连管为若干根，分别与所述进水接头和所述出水接头相连，且所述加长连管置于所述拖链内。

2.根据权利要求1所述的增材制造设备的冷却系统，其特征在于，所述冷却孔为贯穿所述散热主体两侧部的若干直线孔，所述喷嘴散热单元还包括用于连通若干所述冷却孔的连接管；所述冷却孔的两端设有管螺纹，所述连接管的两端设有管接头，所述管接头与所述管螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的增材制造设备的冷却系统，其特征在于，所述散热管的位于所述打印平台下方的部分为连续弯折状。

4.根据权利要求3所述的增材制造设备的冷却系统，其特征在于，所述散热管包括相互平行设置第一散热管和第二散热管，所述第一散热管上设有第一开关阀；所述第二散热管上设有第二开关阀。

5.根据权利要求4所述的增材制造设备的冷却系统，其特征在于，所述散热器和所述散热管均由金属材料制成。

6.根据权利要求5所述的增材制造设备的冷却系统，其特征在于，所述散热器和所述散热管均由铜合金或铝合金材料制成。

7.根据权利要求6所述的增材制造设备的冷却系统，其特征在于，所述散热主体为圆柱体或长方体。

8.根据权利要求7所述的增材制造设备的冷却系统，其特征在于，所述散热管的横截面为角部倒圆的且外壁的宽长比为1：1.5-1：4之间的空心矩形。

9.根据权利要求8所述的增材制造设备的冷却系统，其特征在于，所述散热管的横截面的外壁的宽长比为1：3。

10.根据权利要求1-9任一项所述的增材制造设备的冷却系统，其特征在于，所述冷却液为水。