CN208068884U - 一种带有半导体冷却结构的3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有半导体冷却结构的3D打印机，其包括控制器、箱体、喷头、半导体冷却结构。半导体冷却结构包括嵌入安装在箱体侧壁上的散热块、一侧中央有一凹槽且与散热块螺纹固定的储冷板、位于箱体侧壁内侧且热端贴覆在散热块中心处，冷端嵌入贴覆在散热块凹槽中的半导体制冷片、套在储冷板的另一侧且与控制器电性连接的导冷风扇、固定安装在箱体侧壁上且罩在导冷风扇外部的格栅式隔热层。其中半导体制冷片的冷端位于箱体内，热端位于箱体外且与控制器电性连接，格栅式隔热层朝向喷头喷嘴的方向开设有格栅孔。本实用新型实现了喷嘴处温度的精确控制，同时避免了传统风扇送风易于造成喷嘴震动的问题。

Description

一种带有半导体冷却结构的3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印机技术领域，尤其涉及一种带有半导体冷却结构的3D打印机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成型技术的一种机器，它是一种数学模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。3D打印产品时将材料熔融后形成液态最终进行堆砌完成打印，每一根熔融状态下的材料皆成为丝状液体，由于喷嘴与外部温度的变化，这些熔融的丝线进行粘合最终变为一体。

在3D打印技术领域，在挤出设备根据打印需要挤出打印材料后，需要对打印材料进行快速冷却，使其尽快固定形状，满足打印的需求。现有的3D打印机一般采用制冷风扇。然而制冷风扇在转动的过程中容易造成喷头震动，导致打印模型表面产生波纹，从而影响打印精度，同时风扇送风范围过大也会造成喷头喷嘴降温导致材料挤出不畅，另外风扇送风也会造成喷嘴处温度不可控，冬天温度低夏天温度高，这势必造成每次打印产品的品质不稳定，上述这些问题都会对最终的打印效果产生不利影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带有半导体冷却结构的3D打印机，解决了传统的风扇冷却容易造成喷嘴震动，导致打印模型表面产生波纹，从而影响打印精度的问题，另外也避免了风扇送风造成的喷嘴处温度不可控的问题。

本实用新型采用以下技术方案实现，一种带有半导体冷却结构的3D打印机，包括：箱体；安装在箱体上的控制器；安装在箱体内的打印平台；伸入箱体内且在所述打印平台上作业的喷嘴；半导体冷却结构。其中，所述的半导体冷却结构包括：

散热块，其嵌入式安装在箱体侧壁上；

半导体制冷片，其位于箱体侧壁内侧且与控制器电性连接；半导体制冷片的冷端位于箱体内，热端位于箱体外且贴覆在散热块的中心处；

储冷板，其与散热块螺纹固定；储冷板一侧中央开设有一凹槽，半导体制冷片的冷端嵌入所述的凹槽内并贴覆其中；

导冷风扇，其套在储冷板的另一侧，并与控制器电性连接；

格栅式隔热层，其固定安装在箱体侧壁上，且罩在导冷风扇上，格栅式隔热层朝向喷嘴方向开设有格栅孔。

作为上述方案的进一步改进，格栅式隔热层最上端格栅孔位置与喷嘴尖端平齐。

作为上述方案的进一步改进，半导体制冷片与储冷板之间的贴合面上涂覆导热硅脂。

作为上述方案的进一步改进，储冷板采用格栅式结构。

作为上述方案的进一步改进，散热块与半导体制冷片的贴合面上涂覆导热硅脂。

作为上述方案的进一步改进，散热块与储冷板之间加隔热垫，隔热垫中央镂空，半导体制冷片嵌入放置在隔热垫中央。

作为上述方案的进一步改进，散热块采用格栅式结构。

作为上述方案的进一步改进，散热块外侧安装有散热风扇。

作为上述方案的进一步改进，散热块上安装有水冷接头，水冷接头上连通循环水。

作为上述方案的进一步改进，格栅式隔热层采用碳纤维材料制成的栅格板。

本实用新型采用半导体制冷技术代替传统的风扇冷却，解决了传统的风扇冷却容易造成喷嘴震动，导致打印模型表面产生波纹，从而影响打印精度的问题，同时也避免了风扇送风范围过大造成喷嘴降温导致的材料挤出不畅的问题，另外传统的风扇冷却势必造成喷嘴处的温度受环境温度的影响极大，温度不可控，而半导体冷却技术则可以实现喷嘴处温度的精确控制。

附图说明

图1为本实用新型一种带有半导体冷却结构的3D打印机的结构示意图。

符号说明

控制器 1 箱体 2

喷嘴 3 散热块 4

半导体制冷片 5 储冷板 6

导冷风扇 7 格栅式隔热层 8

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例对本实用新型进行进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参阅图1，给出了本实用新型一种带有半导体冷却结构的3D打印机。所述的3D打印机包括：控制器1、箱体2、喷嘴3、散热块4、半导体制冷片5、储冷板6、导冷风扇7、格栅式隔热层8。

散热块4嵌入安装在箱体2侧壁上，可以采用格栅式结构。散热块4外侧可以安装散热风扇来加强散热。储冷板6的一侧中央开设有一凹槽，储冷板6可以采用格栅式结构且与散热块4螺纹固定。半导体制冷片5位于箱体2侧壁且冷端位于箱体2内，热端位于箱体2外，并与控制器1电性连接。半导体制冷片5的热端贴覆在散热块4中心处，其与散热块4的贴合面上涂覆导热硅脂。半导体制冷片5的冷端嵌入贴覆在储冷板6的凹槽中，且与储冷板6的贴合面上涂覆导热硅脂。

储冷板6与散热块4之间可以加隔热垫，隔热垫中央可镂空，可将半导体制冷片5嵌入放置在隔热垫中央，更有利于半导体制冷片热端的集中散热。导冷风扇7外套在储冷板6的另一侧，与控制器1电性连接。格栅式隔热层8固定安装在箱体2侧壁上且罩在导冷风扇7外部，格栅式隔热层8朝向喷嘴3的方向开设有格栅孔，最上端格栅孔的位置与喷嘴3的尖端平齐。格栅式隔热层8可以采用碳纤维材料制成的栅格板。

工作时，半导体制冷片5的冷端制冷，储冷板6将冷气储存，向箱体2内侧扩散，导冷风扇7通过转动带动周围冷空气循环，更有利于冷空气的扩散，而格栅式隔热层8，既能够保证将冷气的扩散范围限定在所需的区域内，又能够避免热的喷头喷嘴3对制冷效果的影响，同时还能减小导冷风扇7转动对喷嘴3造成的震动。格栅式的结构设计有利于冷气气流的定向，避免了传统风扇送风范围过大造成的喷嘴3降温导致材料挤出不畅。另外半导体制冷片5还可以实现喷嘴3处温度的精确控制，更有利于获得高品质产品。半导体制冷片3在冷端制冷的过程中，其热端也会产生热量，这就需要散热块4来进行散热，在其他实施例中，也可以通过在散热块4上连接冷却循环水的方式加强散热。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有半导体冷却结构的3D打印机，包括：箱体(2)；安装在箱体(2)上的控制器(1)；安装在箱体(2)内的打印平台；伸入箱体(2)内且在所述打印平台上作业的喷嘴(3)；其特征在于，还包括半导体冷却结构，所述的半导体冷却结构包括：

散热块(4)，其嵌入式安装在箱体(2)侧壁上；

半导体制冷片(5)，其位于箱体(2)侧壁内侧且与控制器(1)电性连接；半导体制冷片(5)的冷端位于箱体(2)内，热端位于箱体(2)外且贴覆在散热块(4)的中心处；

储冷板(6)，其与散热块(4)螺纹固定；储冷板(6)的一侧中央开设有一凹槽，半导体制冷片(5)的冷端嵌入所述的凹槽内并贴覆其中；

导冷风扇(7)，其套在储冷板(6)的另一侧，并与控制器(1)电性连接；

格栅式隔热层(8)，其固定安装在箱体(2)的侧壁上，且罩在导冷风扇(7)上，格栅式隔热层(8)朝向喷嘴(3)的方向开设有格栅孔。

2.如权利要求1所述的一种带有半导体冷却结构的3D打印机，其特征在于，格栅式隔热层(8)最上端格栅孔位置与喷嘴(3)尖端平齐。

3.如权利要求1所述的一种带有半导体冷却结构的3D打印机，其特征在于，半导体制冷片(5)与储冷板(6)之间的贴合面上涂覆导热硅脂。

4.如权利要求1所述的一种带有半导体冷却结构的3D打印机，其特征在于，储冷板(6)采用格栅式结构。

5.如权利要求1所述的一种带有半导体冷却结构的3D打印机，其特征在于，散热块(4)与半导体制冷片(5)的贴合面上涂覆导热硅脂。

6.如权利要求1所述的一种带有半导体冷却结构的3D打印机，其特征在于，散热块(4)与储冷板(6)之间加隔热垫，隔热垫中央镂空，半导体制冷片(5)嵌入放置在隔热垫中央。

7.如权利要求1所述的一种带有半导体冷却结构的3D打印机，其特征在于，散热块(4)采用格栅式结构。

8.如权利要求1所述的一种带有半导体冷却结构的3D打印机，其特征在于，散热块(4)外侧安装有散热风扇。

9.如权利要求1所述的一种带有半导体冷却结构的3D打印机，其特征在于，散热块(4)上安装有水冷接头，水冷接头上连通循环水。

10.如权利要求1所述的一种带有半导体冷却结构的3D打印机，其特征在于，格栅式隔热层(8)采用碳纤维材料制成的栅格板。