CN211942117U - 一种3d打印高温热端冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印高温热端冷却装置，包括进料孔、喉管、出料孔、冷却剂出入孔、冷却剂腔、浸入式散热片、外壳、激光发生器、红外线测温器和耗材喷头。本装置采用浸入式散热片降温，通过冷却剂出入孔循环降温，实现热量回收利用；直接采用激光束对喷头进行加热，采用红外线测温器进行非接触式测温。本装置具有能量高效利用、高温、节能、实现能源回收利用的优点。

Description

一种3D打印高温热端冷却装置

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印装置技术领域，尤其涉及一种3D打印机高温热端冷却装置。

背景技术

随着经济的发展，社会的进步，能源节约已经成为必然和社会共识。各种电器越来越朝向节省能源、使用方便、节约空间、安全高效、一机多能等特点的方向发展。大功率高温3D打印机作为增材制造当中重要的一员也不例外。

通常大功率3D打印机既要提高喷头打印温度，又要降低喉管的温度，使得在较小长度（50毫米内）内产生较高温差（200度以上），采用保温、隔热、冷却降温等方式同步进行，但在降温的同时却又浪费了大量的热能，造成热量损失。

现有3D打印热端采用的是喷头加温，喉管降温，但是降温时会带走热量，浪费了大量的热能，特别是喷头温度在400度以上的温度，喉管降温带走的热能更多，可谓鱼和熊掌不可兼得。现有3D打印机热端均使用接触式加热棒加热“加热块”和热敏电阻测温（线路均使用铁氟龙保护），线路在高温时（400度以上）容易老化或融化导致短路，无法承受较高温工作。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种能量高效利用、高温、节能、实现能源回收利用的3D打印机高温热端冷却装置。

本实用新型的目的通过以下的技术方案来实现：一种3D打印机高温热端冷却装置包括进料孔、喉管、出料孔、冷却剂出入孔、冷却剂腔、浸入式散热片、外壳、激光发生器、激光校准点、红外线测温器和耗材喷头。

所述高温热端冷却装置垂直方向设有进料孔和出料孔，所述进料孔和出料孔分别与所述喉管上下方连接；

所述高温热端冷却装置设有冷却剂腔；所述冷却剂腔内装有浸入式散热片；所述浸入式散热片与所述喉管固定连接；所述冷却剂腔通过外壳封闭；

所述高温热端冷却装置水平方向设有冷却剂出入孔；

所述高温热端冷却装置外壳下方装有激光发生器和红外线测温器；所述出料孔与耗材喷头连接；所述耗材喷头表面设有激光校准点。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

（1）所述3D打印高温热端冷却装置，在降温的同时可以将热能通过管道转移至其他需要热量的地方，比如热床、3D打印机恒温室，使冷却剂再次冷却降温。

（2）所述3D打印高温热端冷却装置，使用非接触式加热与测温，使用激光束加热，红外线测温和控温，而且直接对喷头加热和测温，无需“加热块”省去了传统3D打印机一个重要的配件。

附图说明

图1 3D打印高温热端冷却装置效果图；

图2 3D打印高温热端冷却装置爆炸图；

图3 3D打印高温热端冷却装置剖视图；

附图标记：1进料孔、2喉管、3出料孔、4冷却剂出入孔、5冷却剂腔、6浸入式散热片、7激光发生器、8激光束、9激光校准点、10红外线测温器、11红外线束、12耗材喷头、13外壳。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本实用新型实施方式作进一步详细的描述。

图1和图2分别为3D打印高温热端冷却装置的效果图和装置爆炸图，图3为3D打印高温热端冷却装置的剖视图。3D打印材料通过进料孔1进入喉管2，经过浸入式散热片6的不断冷却，耗材处于固态状态，经挤压由出料孔3进入耗材喷头12，被加热成液化后从耗材喷头12喷出。

激光发生器7发射激光束8，对准耗材喷头12上面的激光校准点9加热，同时红外线测温器10发射红外线束11对耗材喷头12进行实时测温，将温度数字传达至主控板及显示屏，提供给操作人员或主控板控制激光发射器7电源进行控制，使得耗材喷头12具备比较稳定的区间温度。

浸入式散热片6的出料孔3连接在耗材喷头12上，部分热量会传导至浸入式散热片6进入冷却剂腔5内，冷却剂腔5充满冷却剂，冷却剂出入孔4一进一出，达到循环冷却效果，从而对浸入式散热片6进行冷却，使出料孔3与进料孔1产生较大温差。

从冷却剂出入孔4的出孔冷却剂温度比进孔高，可以用导管传导至需要加热的热床或3D打印机其他需要升温的地方，充分利用热能回收利用。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (3)

1.一种3D打印高温热端冷却装置，包括进料孔(1)、喉管(2)、出料孔(3)、冷却剂出入孔(4)、冷却剂腔(5)、浸入式散热片(6)、外壳(13)、激光发生器(7)、激光校准点(9)、红外线测温器(10)和耗材喷头(12)，其特征在于：

所述高温热端冷却装置垂直方向设有进料孔(1)和出料孔(3)，所述进料孔(1)和出料孔(3)分别与所述喉管(2)上下方连接；所述高温热端冷却装置水平方向设有冷却剂出入孔(4)；

所述高温热端冷却装置设有冷却剂腔(5)；所述冷却剂腔(5)内装有浸入式散热片(6)；所述浸入式散热片(6)与所述喉管(2)固定连接；

所述高温热端冷却装置外壳下方装有激光发生器(7)和红外线测温器(10)；

所述出料孔(3)与耗材喷头(12)连接；所述耗材喷头(12)表面设有激光校准点(9)。

2.如权利要求1所述的高温热端冷却装置，其特征在于：所述高温热端冷却装置采用浸入式散热片(6)降温，通过冷却剂出入孔(4)循环降温，实现热量回收利用。

3.如权利要求1所述的高温热端冷却装置，其特征在于：所述高温热端冷却装置直接采用激光发生器(7)发出激光束(8)对耗材喷头(12)进行加热，采用红外线测温器(10)进行非接触式测温。

Images