CN213006136U - 一种3d打印机出料冷却装置 - Google Patents
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Abstract
一种3D打印机出料冷却装置，包括设置在3D打印机喷头下方的底座，所述底座上方设有用于冷却打印物的冷却机构和对冷却机构供风的供风机构，冷却机构包括输风管和安装在喷头的储风腔，储风腔开有至少一个向底座吹风的出风孔，储风腔开有进风口，输风管一端与进风口相连，另一端与供风机构相连。本申请具有使储风腔能随着喷头的移动从出风孔吹出冷却风将3D打印产品进行及时冷却的效果。
Description
技术领域
本申请涉及物料冷却设备的技术领域，尤其是涉及一种3D打印机出料冷却装置。
背景技术
目前3D打印技术是通过连接3D打印机与电脑，经电脑控制将“打印材料”通过喷头的空间移动进行分层加工，最终把计算机上的蓝图变成实物。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
申请公布号为CN109834940A的发明专利申请公开了一种3D打印机冷却装置，包括成型平台、水冷装置和制冷片，成型平台的下表面设有制冷片，制冷片的下表面设有水冷装置。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有使用者在3D打印过程中，打印体靠近成型平台一端冷却效果好，但远离成型平台一端由于距制冷片较远，难以及时冷却的问题。
实用新型内容
为了解决3D打印产品远离成型平台一端难以及时冷却的问题，本申请提供一种3D打印机的出料冷却装置。
本申请提供的一种3D打印机出料冷却装置采用如下的技术方案：
一种3D打印机出料冷却装置，包括设置在3D打印机喷头下方的底座，所述底座上方设有用于冷却打印物的冷却机构和对冷却机构供风的供风机构，冷却机构包括输风管和安装在喷头的储风腔，储风腔开有至少一个向底座吹风的出风孔，储风腔开有进风口，输风管一端与进风口相连，另一端与供风机构相连。
通过采用上述技术方案，使用人员可通过供风机构将冷却风由输风管传输至冷却机构中，储风腔安装在喷头上，使得储风腔能随着喷头的移动，从出风孔吹出冷却风将3D打印产品进行及时的冷却，解决了3D打印产品远离底座一端难以及时冷却的问题。
优选的，所述储风腔与喷头连接处设有保温层。
通过采用上述技术方案，保温层设在储风腔与喷头之间，降低了储风腔和喷头之间的传热效率，从而加强了冷却风对产品的冷却效果，以及降低了喷头内的熔融材料受冷成型堵住喷头的风险。
优选的，所述出风孔围绕喷头开设。
通过采用上述技术方案，使得喷头沿各个方向上移动打印时，都有对应的出风孔吹出冷却风将刚打印的产品进行冷却降温，增加了冷却风对喷头在不同路径上打印时的适用性。
优选的，所述出风孔倾斜设置，使出风孔的延长线与喷头的轴线向下相交于待打印位置。
通过采用上述技术方案，出风孔将冷却风集中在待打印的位置上，加强了冷却风对该位置的冷却效果，由于集中了风向，降低了冷却风吹到后续进行打印的材料上，使得后续进行打印的材料与下层材料的粘接面提前冷却成型，从而导致产品分层的风险。
优选的，该装置还包括有用于冷却空气的制冷机构，所述制冷机构包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，压缩机出料口与冷凝器进料口相连，冷凝器出料口与膨胀阀进料口相连，膨胀阀出料口与蒸发器进料口相连，蒸发器出料口与压缩机进料口相连，蒸发器与输风管相连并相互换热。
通过采用上述技术方案，引入制冷机构对供风机构制冷，使得出风孔吹出的冷却风温度低于空气温度，对3D打印产物的冷却效果更佳，同时低温冷却风能对应对高熔点的3D打印材料，在不影响喷头打印速度的前提下起到更优的冷却效果，增加了该3D打印装置对不同熔点材料的适用性。
优选的，所述输风管和蒸发器相连的部分为金属盘管。
通过采用上述技术方案，输风管与蒸发器连接处采用导热性更好的金属管道，能更大程度的利用蒸发器中的制冷剂通过蒸发带走空气的热量，该管道呈盘状与蒸发器进行换热，空气能在有限的空间下更长时间的制冷，从而更大程度的降低冷却风的温度。
优选的，所述输风管在空气进口端安装有用于干燥空气的干燥器。
通过采用上述技术方案，输风管在空气进口端安装有干燥器，减小了输风管与蒸发器换热时由于空气中的水分冷凝，附着在盘管上形成液膜导致后续制冷效果不佳的可能性，还降低了空气中冷凝的水分通过输风管经出风孔洒在3D打印产品上导致产品变形的风险。
优选的，所述干燥器与输风管螺纹连接。
通过采用上述技术方案，当干燥器选用填料式时，与输风管螺纹连接便于拆卸干燥器更换其中的干燥剂，从而使干燥器能有效的干燥空气。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.使用人员可通过供风机构将冷却风由输风管传输至冷却机构中，储风腔能随着喷头的移动，从出风孔吹出冷却风将3D打印产品远离底座一端及时冷却，解决了3D打印产品远离底座一端难以及时冷却的问题；
2.引入制冷机构对供风机构制冷，使得出风孔吹出的冷却风温度低于空气温度，对3D打印产物的冷却效果更佳，同时低温冷却风能对应对高熔点的3D打印材料，在不影响喷头打印速度的前提下起到更优的冷却效果，增加了该3D打印装置对不同熔点材料的适用性；
3.输风管在空气进口端安装干燥器，减小了输风管与蒸发器换热时由于空气中的水分冷凝，附着在盘管上形成液膜导致后续制冷效果不佳的可能性，还降低了空气中冷凝的水分通过输风管经出风孔洒在3D打印产品上导致产品变形的风险。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图；
图2是图1中A部分的放大图；
图3是图1中沿B-B线的剖视图；
图4是图3中C部分的放大图。
附图标记说明：1、底座；2、冷却机构；21、储风腔；211、进风口；212、出风孔；213、第一通孔；22、输风管；221、进风管；222、供风管；223、盘管；23、保温层；3、供风机构；31、风机；32、干燥器；4、制冷机构；41、压缩机；42、冷凝器；43、膨胀阀；44、蒸发器；441、第二通孔；442、第三通孔；5、喷头。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种3D打印机出料冷却装置。参照图1和图2，该装置包括安装在喷头5下的底座1、冷却机构2、供风机构3和制冷机构4。冷却机构2包括输风管22和储风腔21，储风腔21安装在喷头5上。储风腔21面向底座1开有至少一个出风孔212，储风腔21和输风管22连通，输风管22另一端与供风机构3连接。喷头5进行打印材料时，储风腔21随喷头5一起运动，冷却风由供风机构3沿输风管22供入储风腔21中，再由出风孔212向材料吹出，降低3D打印实时产品远离底座1一端的温度，以便于其成型。
参照图3和图4，储风腔21为空心圆柱，且轴向开有第一通孔213，喷头5侧壁粘接固定在第一通孔213周壁，使储风腔21能随喷头5运动。储风腔21还开有进风口211，以连接输风管22。出风孔212倾斜设置，使出风孔212延长线与喷头5轴线相交于待打印的位置，使得出风孔212吹出的冷却风能更多的集中在待打印位置上，提高冷却风对该位置的降温效果。
参照图4，储风腔21与喷头5连接处粘接有保温层23，保温层23可以为石棉层、玻璃纤维层以及硅酸盐层，减小了储风腔21与喷头5之间的传热效率，降低了喷头5内的打印材料因为受冷成型，从而堵塞喷头5的风险，进而更大程度的将冷却风的冷却效果应用在对3D打印产品的降温上。
参照图1，供风机构3包括风机31和干燥器32，风机31出风口与输风管22焊接，用于向冷却机构2供风。干燥器32与输风管22螺纹连接，便于拆卸更换，干燥器32中填充有干燥剂，用于去除风机31供入空气中的水分。
参照图1，制冷机构4包括压缩机41、冷凝器42、膨胀阀43和蒸发器44，压缩机41出料口与冷凝器42进料口以法兰连接，冷凝器42出料口与膨胀阀43进料口以法兰连接，膨胀阀43出料口与蒸发器44进料口以法兰连接，蒸发器44出料口与压缩机41进料口以法兰连接。通过循环连接组成制冷机构4，使制冷剂能循环使用。通过法兰连接制冷机构4的各部分，以增大制冷机构4的管道对其内流动的高压冷却剂的密封性。
参照图1和图3，输风管22包括与储风腔21相连的进风管221、与风机31相连的供风管222以及一体成型的盘管223，蒸发器24开有供进风管221穿过的第二通孔441和供风管222穿过的第三通孔442，进风管221周壁通过密封胶和第三通孔441粘接固定，供风管222与进风管221相同设置。盘管223设置在蒸发器44中，以便风机31供入的空气经蒸发器44内的冷却介质蒸发吸热而降温，空气在蒸发器44中通过盘管223进行更长时间的冷却降温，进而提高了后续对3D打印材料的冷却效果，在不影响喷头5打印速度的前提下，增加了该装置对更高熔点打印材料的适用性。
实施例的具体使用方式为：使用者使用时，先开启压缩机41启动制冷机构4，降低蒸发器44内温度，随后开启风机31启动供风机构3，待出风孔212吹出的冷却风温度较低时，即可开启3D打印机进行打印。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种3D打印机出料冷却装置，包括设置在3D打印机喷头（5）下方的底座（1），其特征在于：所述底座（1）上方设有用于冷却打印物的冷却机构（2）和对冷却机构（2）供风的供风机构（3），冷却机构（2）包括输风管（22）和安装在喷头（5）的储风腔（21），储风腔（21）开有至少一个向底座（1）吹风的出风孔（212），储风腔（21）开有进风口（211），输风管（22）一端与进风口（211）相连，另一端与供风机构（3）相连。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印机出料冷却装置，其特征在于：所述储风腔（21）与喷头（5）的连接处设有保温层（23）。
3.根据权利要求2所述的一种3D打印机出料冷却装置，其特征在于：所述出风孔（212）围绕喷头（5）开设。
4.根据权利要求3所述的一种3D打印机出料冷却装置，其特征在于：所述出风孔（212）倾斜设置，出风孔（212）的延长线与喷头（5）的轴线向下相交于待打印的位置。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印机出料冷却装置，其特征在于：所述供风机构（3）还包括有用于冷却气体的制冷机构（4），制冷机构（4）包括压缩机（41）、冷凝器（42）、膨胀阀（43）和蒸发器（44），压缩机（41）出料口与冷凝器（42）进料口相连，冷凝器（42）出料口与膨胀阀（43）进料口相连，膨胀阀（43）出料口与蒸发器（44）进料口相连，蒸发器（44）出料口与压缩机（41）进料口相连，制冷机构（4）内置有制冷剂，蒸发器（44）与输风管（22）相连并相互换热。
6.根据权利要求5所述的一种3D打印机出料冷却装置，其特征在于：所述输风管（22）和蒸发器（44）相连的部分为金属盘管（223）。
7.根据权利要求6所述的一种3D打印机出料冷却装置，其特征在于：所述输风管（22）的空气进口端安装有用于干燥空气的干燥器（32）。
8.根据权利要求7所述的一种3D打印机出料冷却装置，其特征在于：所述干燥器（32）与输风管（22）螺纹连接。
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