CN208601931U - 一种简易拆卸分时冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种简易拆卸分时冷却装置，其包括固定总座(1)和喷嘴固定座(2)。在固定总座(1)上设置与散热器(10)相对应的通风孔(13)；散热器风扇(3)通过该通风孔(13)控制散热器(10)的温度；在固定总座(1)的挡板(11)的外壁上设置成型冷却风扇(4)和位于其下端的导流槽(5)，控制喷嘴(8)下方成型物体上层表面的温度，以便成型材料的冷却定型。该装置可以合理地分配冷却量，使得3D打印机在高速工作时可以通过调速实现对温度的控制。

Description

一种简易拆卸分时冷却装置

技术领域

本实用新型涉及一种简易拆卸分时冷却装置，具体涉及一种熔融堆积成型3D打印机喷头的固定冷却装置。

背景技术

熔融堆积成型3D打印机的核心技术之一为控制容腔和出丝口处温度，即保证容腔内成型材料处于熔融状态且出丝口成型材料可以及时冷却成型。

目前多数熔融堆积成型3D打印机采用单风扇通道进行冷却，以控制容腔和出丝口处温度。但是，这种结构无法分别控制容腔温度和出丝口温度，无法调整不同部位的参数，容易造成打印过程不稳定，对产品的品质会造成影响。

现有技术中，也有部分打印机采用单风扇双通道进行冷却，虽功能上能够达到分别冷却的要求，但拆卸极不方便，后续维护费时等情况。

针对以上问题，本发明人对现有的技术进行改进，研究出一种拆卸方便且能实现分时冷却的装置。

实用新型内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种拆卸方便且能实现分时冷却的装置，通过设置固定总座，为不同的风扇提供支撑，实现分时冷却；并通过该固定总座将喷头和滑车连接，通过皮带带动喷头的移动，使得该装置集成度高、功能集中，从而完成了本实用新型。

具体来说，本实用新型的目的在于提供一种简易拆卸分时冷却装置所述装置包括：

绕设在散热器10外侧的固定总座1，其包括两块平行设置的挡板11和垂直夹持固定在挡板11之间的夹持部12；

与远离夹持部12的挡板11一端连接的喷嘴固定座2，固定和支撑3D打印机喷头；

其中，夹持部12设置有与散热器10相对应的通风孔13；散热器风扇3固定连接于夹持部12的外侧并与通风孔13对应，以控制散热器10的温度；

在挡板11的外壁上设置有成型冷却风扇4和位于其下端的导流槽5，导流槽5下端与喷嘴8基本齐平处设置有出风口，以控制喷嘴8下方成型物体上层表面的温度，使成型材料冷却定型。

所述夹持部12将挡板11之间的空间分隔为不均匀的两部分。

所述夹持部12的上端设置皮带孔6，固定总座1通过该皮带孔6与3D打印机的皮带连接。

所述固定总座1和喷嘴固定座2固定安装于加热块9的上端面。

所述固定总座1中挡板11和夹持部12一体成型。

所述通风孔13的大小不小于散热器风扇3的扇面。

所述散热器风扇3的宽度不大于夹持部12的宽度。

所述成型冷却风扇4和导流槽5的宽度与挡板11适配，二者的叠加高度不超过喷头总高。

所述固定总座1和喷嘴固定座2由金属或塑料制成。

所述成型冷却风扇4和散热器风扇3与3D打印机的主机电连接。

本实用新型所具有的有益效果包括：

(1)本实用新型提供的一种简易拆卸分时冷却装置可以合理地分配冷却量，使得打印机在高速工作时可以通过调速实现对温度的控制；

(2)本实用新型提供的一种简易拆卸分时冷却装置中，采用分时控制使得风扇更为耐用，维修及售后无需更换整体，只需部分更换即可，大大降低了售后费用；

(3)本实用新型提供的一种简易拆卸分时冷却装置功能集中，体积小，集成度高，使用和后期维护便利；

(4)本实用新型提供的一种简易拆卸分时冷却装置可以固定于打印机的滑车上，便于喷头的移动。

附图说明

图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的冷却装置拆分后的结构示意图；

图2示出根据本实用新型一种优选实施方式的冷却装置中固定总座的结构示意图；

图3示出根据本实用新型一种优选实施方式的冷却装置组装后的结构示意图。

附图标号说明：

1-固定总座

2-喷嘴固定座

3-散热器风扇

4-成型冷却风扇

5-导风槽

6-皮带孔

7-螺纹孔

8-喷嘴

9-加热块

10-散热器

11-挡板

12-夹持部

13-通风孔

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型示例性进一步说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

熔融堆积成型3D打印机的喷头中包括喷嘴8、加热块9和散热器10，为了保证成型材料的熔融和控温，如图1中所示，加热块9位于喷嘴8和散热器10之间，通过散热器10调节和控制成型材料熔融温度。

基于该类型的熔融堆积成型3D打印机喷头，本实用新型提供了一种简易拆卸分时冷却装置，所述装置包括固定总座1、喷嘴固定座2、散热器风扇3、成型冷却风扇4和导风槽5。

其中，所述固定总座1中包括有两块平行设置的挡板11和垂直夹持固定在挡板11之间的夹持部12，夹持部12固定在挡板11的一侧，使得挡板11之间的空间被夹持部12分隔为不均匀的两部分。其中，较大部分的空间为容纳喷头散热器10的腔体，而较小部分的空间用于安装散热器风扇3。将喷头置于所述腔体中，固定总座1绕设在散热器10的外周；挡板11远离夹持部12的一端与喷嘴固定座2可拆卸连接，从而在喷头四周实现围挡，起到固定和支撑喷头的作用，并为其他部件的安装提供支撑。

优选固定总座1和喷嘴固定座2安装后围绕的腔体与散热器10的大小适配；更优选固定总座1和喷嘴固定座2固定安装于加热块9的上端面。

特别地，在固定总座1的夹持部12上还设置有通风孔13，所述通风孔13为用于通风的通孔，并与散热器10相对应。

在本实用新型中，对于固定总座1的各组成部分而言，其靠近散热器10的一侧为内侧，相应的，远离散热器10的一侧为外侧。

在夹持部12的外侧，散热器风扇3与夹持部12固定连接并与该通风孔13对应，优选散热器风扇3通过螺纹与夹持部12连接。散热器风扇3与3D打印机的主机电连接，根据需要自由调节风扇转速。当散热器风扇3转动时，带动空气流动，气流通过通风孔13进入容纳有喷头的腔体内，对散热器10进行降温处理。由于固定总座1和喷嘴固定座2贴合设置于加热块9的上端面，进入腔体的气流无法向下流动，只能向上流出，使得散热器风扇3不会对喷嘴8处的温度产生影响。

所述通风孔13的大小不小于散热器风扇3的扇面，不会阻挡散热器风扇3的通风，使散热效果优良。

优选所述散热器风扇3的宽度不大于夹持部12的宽度，夹持部12的宽度即两挡板11之间的距离，这样，散热器风扇3可以完全容纳于挡板11之间；更优选散热器风扇3的高度与散热器10基本相当，使得喷头冷却装置的装配体积更小，集成度更高。

本实用新型提供的冷却装置还可以带动喷头在3D打印机的滑轨上移动，结构简单便利，使用方便，减少了现有技术中固定喷头的部件，大大简化了3D打印机中喷头组件的组成和减小了喷头组件的体积。

本实用新型是这样实现的，在夹持部12的上端设置有一个或多个皮带孔6，通过该皮带孔6将固定总座1与3D打印机的皮带连接。皮带与滑轨连接，通过滑轨带动皮带移动，皮带牵动固定总座1移动，从而使喷头实现移动。

皮带孔6与皮带的连接方式有多种，在一种优选的实施方式中，皮带为开环皮带，皮带的一端穿过皮带孔6后固定，使皮带钩挂与皮带孔6上。所述皮带孔6设置有两个，分别固定不同的皮带端头。

在另一种优选的实施方式中，所述皮带为闭环皮带，在皮带上开设有与皮带孔6适配的孔洞。当该孔洞和皮带孔6重合时，使用固定件穿过皮带上的孔洞和皮带孔6，将皮带固定于夹持部12上。

在本实用新型中，所述挡板11和夹持部12为板材，根据需要，可以在板材上设置有各种不同形状的缺口、突起或孔洞，以适应3D打印机中不同部件的安装。

所述固定总座1中挡板11的高度与散热器10的高度基本相同，为了便于安装，在一种优选的实施方式中，如图2中所示，在挡板11的上端远离夹持部12的一侧向上突起，以便于和喷嘴固定座2固定连接。

现有的3D打印机中，在连接单风扇通道时，由于喷头和风扇的结构限制，固定件(如卡扣)的结构往往比较复杂，金属加工难度比较大，且成本较高。而使用塑料固定件会显著降低成本，同时利用3D打印技术可以轻松地制备出结构复杂的固定件。因此，现有技术中往往采用塑料卡扣固定连接单风扇通道，在打印结束后的拆卸过程中很容易损坏和变形，不利于多次重复使用。

优选地，在本实用新型中，所述固定总座1和喷嘴固定座2可拆卸连接。

进一步地，本实用新型提供的冷却装置特别使用了螺纹连接，通过在固定总座1和喷嘴固定座2中设置螺纹孔7，实现固定件的多次重复利用，减少了后续维护费用。

所述固定总座1中挡板11和夹持部12固定连接，优选所述固定总座1一体成型，具有更好的机械承受力。

所述挡板11和夹持部12的厚度相同。在一种优选的实施方式中，所述挡板11和夹持部12的厚度为1-4mm，更优选为1-3mm，例如1.5mm。

在本实用新型中，所述喷嘴固定座2为板材，其与喷头可拆卸连接，用于支承和固定喷头。因此，所述喷嘴固定座2承受的机械力度较大，其厚度大于挡板11和夹持部12的厚度。

较好地，所述喷嘴固定座2的厚度为6-10mm，更优选为7-10mm，例如8mm。

在本实用新型提供的简易拆卸分时冷却装置中还设置有成型冷却风扇4，用于喷嘴8出丝口下方成型物体上层表面的温度控制，以使成型材料冷却定型。所述成型冷却风扇4与3D打印机的主机电连接，根据需要自由调节风扇转速。

所述成型冷却风扇4可以设置一个或两个，优选设置一个，更优选设置于任意挡板11的外壁上。较好地，成型冷却风扇4与挡板11可拆卸连接，例如，使用螺纹连接进行固定。

所述成型冷却风扇4为涡流风扇，气流从设定的管路中流出。优选所述成型冷却风扇4中的气流从风扇的下端流出，并流入成型冷却风扇4下端的导流槽5中。如图3中所示，导流槽5为中空管道，在其下端与喷嘴8基本齐平处设置有出风口，从出风口中流出的气流垂直吹向喷嘴8，从而控制出喷嘴8(或出丝口)下方成型物体上层表面的温度，使成型材料冷却定型。

成型冷却风扇4和导流槽5的形状可以设置为多种，优选设置为类长方体状，便于安装和缩小冷却装置的体积。

其中，较好地，所述成型冷却风扇4和导流槽5的宽度与挡板11适配，二者的叠加高度不超过喷头总高。这样，使得冷却装置的集成度非常高，体积小巧，喷头移动灵活方便。

本实用新型提供的简易拆卸分时冷却装置中设置有两个可以分别控制的风扇，实现了对容腔和出丝口处温度的分时控制，可以根据需要任意调整不同部位的控制温度。

本实用新型提供的简易拆卸分时冷却装置中，固定总座1和喷嘴固定座2可以使用金属或塑料进行制备，优选使用塑料进行制备，可以减少实际使用时喷头组件的总重，降低皮带和滑轨的承压。

该冷却装置功能集中，体积小，尤其适用于成型材料为塑料的3D打印机喷头。组装后，喷头组件的体积不大于85cm³，优选不大于80cm³，更优选不大于75cm³。使用时该冷却装置可以随滑车自由移动，便利性能显著提升。由于各部件可拆卸，可替换，后续的维修难度和费用显著降低。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前”“后”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接普通；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种简易拆卸分时冷却装置，其特征在于，所述装置包括：

绕设在散热器(10)外侧的固定总座(1)，其包括两块平行设置的挡板(11)和垂直夹持固定在挡板(11)之间的夹持部(12)；

与远离夹持部(12)的挡板(11)一端连接的喷嘴固定座(2)，固定和支撑3D打印机喷头；

其中，夹持部(12)上设置有与散热器(10)相对应的通风孔(13)；散热器风扇(3)固定连接于夹持部(12)的外侧并与通风孔(13)对应，以控制散热器(10)的温度；

在挡板(11)的外壁上设置有成型冷却风扇(4)和位于其下端的导流槽(5)，导流槽(5)下端与喷嘴(8)基本齐平处设置有出风口，以控制喷嘴(8)下方成型物体上层表面的温度，使成型材料冷却定型。

2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述夹持部(12)将挡板(11)之间的空间分隔为不均匀的两部分。

3.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述夹持部(12)的上端设置皮带孔(6)，固定总座(1)通过该皮带孔(6)与3D打印机的皮带连接。

4.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述固定总座(1)和喷嘴固定座(2)固定安装于加热块(9)的上端面。

5.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述固定总座(1)中挡板(11)和夹持部(12)一体成型。

6.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述通风孔(13)的大小不小于散热器风扇(3)的扇面。

7.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述散热器风扇(3)的宽度不大于夹持部(12)的宽度。

8.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述成型冷却风扇(4)和导流槽(5)的宽度与挡板(11)适配，二者的叠加高度不超过喷头总高。

9.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述固定总座(1)和喷嘴固定座(2)由金属或塑料制成。

10.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述成型冷却风扇(4)和散热器风扇(3)与3D打印机的主机电连接。