CN213198823U - 用于3d打印的后固化设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于3D打印的后固化设备，包括：固化箱体、置物件、能量辐射组件、以及控制装置；固化箱体包括由壁面及门组件形成的中空腔体，置物件位于中空腔体内以摆放打印构件，能量辐射组件设置在中空腔体内并位于置物件的至少一侧以向打印构件辐射能量，控制装置控制能量辐射组件的工作状态。本申请的后固化设备可避免在后处理过程中更换后处理设备，其集成了光源装置和加热装置，可同时进行光固化和热固化，当然也可根据实际需求仅进行光固化或热固化，且光固化和热固化的先后顺序、辐射时间、辐射功率等均可根据实际需求而选择。另外，本申请中的后固化设备操作方便，人为操作部分少，具有较高的后处理自动化程度。

Description

用于3D打印的后固化设备

技术领域

本申请涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种用于3D打印的固化箱。

背景技术

3D打印是快速成型技术的一种，具体是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属、塑料和树脂等可粘合或固化的材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印设备通过执行该种打印技术制造3D物体，且由于成型精度高，在模具、定制商品、医疗治具、假体等领域具有广泛应用。

在一些实施方式中，对于光固化成型的打印材料，可通过光源与打印材料中的光敏剂发生化学反应从而固化。在另一些实施方式中，在一些打印材料中还具有热敏剂，打印材料可在被加热至一定温度后固化。在还有一些实施方式中，随着打印需求和要求的多样化，一些打印材料中同时包括光敏剂和热敏剂。由于经打印成型的构件还需要进行后处理过程，例如对打印构件进行加固的步骤。然而目前的后处理设备中，无法同时对打印构件进行热固化和光固化，增加了后处理工艺的步骤，操作繁琐。

实用新型内容

鉴于以上所述相关技术的缺点，本申请的目的在于提供一种用于3D打印的后固化设备，以解决现有技术中存在的后固化设备难以适用于不同打印材料形成的打印构件的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请公开一种用于3D打印的后固化设备，包括：固化箱体，包括由壁面及门组件形成的中空腔体；置物件，位于所述中空腔体内，用以摆放打印构件；能量辐射组件，设置在所述中空腔体内并位于所述置物件的至少一侧，包括光源装置及加热装置，用以向所述打印构件辐射能量；控制装置，电性连接所述能量辐射组件，用以控制所述能量辐射组件的工作状态。

在本申请的某些实施方式中，所述能量辐射组件包括间隔设置的两个加热装置以及设于所述两个加热装置之间的光源装置。

在本申请的某些实施方式中，所述控制装置包括：第一控制装置，连接所述光源装置，用以控制所述光源装置的工作状态；第二控制装置，连接所述加热装置，用以控制所述加热装置的工作状态。

在本申请的某些实施方式中，所述光源装置为紫外灯。

在本申请的某些实施方式中，还包括壳体，用以容纳所述固化箱体。

在本申请的某些实施方式中，所述壳体的壁面与所述固化箱体的至少一个壁面之间具有间隙，用以隔离固化箱体中产生的热量。

在本申请的某些实施方式中，所述壳体内还包括一隔离腔室，位于所述固化箱体的至少一侧，用以隔离固化箱体中产生的热量。

在本申请的某些实施方式中，所述控制装置位于所述隔离腔室内。

在本申请的某些实施方式中，所述固化箱体壁面外侧或固化箱体壁面内或所述固化箱体壁面内侧设有隔热材料。

在本申请的某些实施方式中，所述固化箱体壁面上还开设有热循环入口及热循环出口。

在本申请的某些实施方式中，还包括热流通道，所述热流通道联通所述热循环入口及热循环出口。

在本申请的某些实施方式中，所述固化箱体还包括控温组件，以利于所述固化箱体内的气流循环。

在本申请的某些实施方式中，还包括温度传感器，位于所述中空腔体中，用于检测所述固化箱体内部温度。

在本申请的某些实施方式中，还包括防护罩，位于所述中空腔体内，用以与所述置物件形成打印构件的摆放操作空间。

在本申请的某些实施方式中，所述置物件为架体。

在本申请的某些实施方式中，所述置物件包括：筒体，表面具有若干通孔，用以容纳打印构件；旋转部，连接所述筒体，用以在工作状态下通过驱动装置带动所述筒体旋转，以使所述筒体内的打印构件在筒体内自由运动。

综上所述，本申请中的后固化设备可避免在后处理过程中更换后处理设备，其集成了光源装置和加热装置，可同时进行光固化和热固化，当然也可根据实际需求仅进行光固化或热固化，且光固化和热固化的先后顺序、辐射时间、辐射功率等均可根据实际需求而选择。另外，本申请中的后固化设备操作方便，人为操作部分少，具有较高的后处理自动化程度。

附图说明

本申请所涉及的实用新型的具体特征如所附权利要求书所显示。通过参考下文中详细描述的示例性实施方式和附图能够更好地理解本申请所涉及实用新型的特点和优势。对附图简要说明书如下：

图1显示为本申请中的后固化设备在一实施方式中的结构示意图。

图2显示为本申请中的固化箱体在一实施方式中的结构示意图。

图3显示为本申请中的后固化设备在一实施方式中的结构示意图。

图4显示为本申请图3中的后固化设备在另一状态下的结构示意图。

图5显示为本申请中固化箱体的剖面结构在一实施方式中的示意图。

图6显示为本申请中固化箱体内的热流方向在一实施方式中的示意图。

图7a和图7b显示为本申请中的置物件在一实施方式中的结构示意图。

图8显示为本申请中的后固化设备在另一实施方式中的结构示意图。

图9显示为本申请中的固化箱体的剖面结构在另一实施方式中的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件或参数，但是这些元件或参数不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件或参数与另一个元件或参数进行区分。例如，第一控制装置可以被称作第二控制装置，并且类似地，第二控制装置可以被称作第一控制装置，而不脱离各种所描述的实施例的范围。第一控制装置和第二控制装置均是在描述一个控制装置，但是除非上下文以其他方式明确指出，否则它们不是同一个控制装置。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

呈如背景技术所述，在3D打印中打印构件在3D打印设备中可能存在未完全固化的情形，如打印构件中包括未反应的光引发剂和未键合的聚合物时，打印构件此后在环境中例如阳光光照环境下可能产生持续改变由此影响打印构件精度，再者，未完全固化的树脂对人体的生物相容性较低即可能表现为有毒性，在特定场景中例如齿科打印中是需要避免的。因此，对打印构件后固化以确保打印构件完全固化是3D打印中常见的情形，此外，后固化还可用于提升打印构件机械性能。

在已有的后固化设备中，通常为两类即光固化设备与热固化设备，对应于不同打印材料形成的打印构件的固化需求，以分别对打印构件进行光固化或热固化；即，在采用多类别材料进行打印后，往往需要配备两类后固化设备，在特定情境中如多组分材料打印中，所形成的打印构件通常需要经历光固化与热固化的双重后固化，由此还增加了打印构件的转运作业，后固化过程进一步繁琐化。

有鉴于此，本申请公开了一种用于3D打印的后固化设备，用于对基于3D打印技术获得的打印构件后固化。

应当理解，所述3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。对所述数字模型文件进行处理的过程通常称之为前处理，通过前处理最终实现向3D打印设备导入待打印的3D构件模型。在此，所述3D构件模型包括但不限于基于CAD构件的3D构件模型，其举例为STL文件，控制装置对导入的STL文件进行布局及切层处理。所述3D构件模型可通过数据接口或网络接口导入到控制装置中。所导入的3D构件模型中的实体部分可以为任意形状，例如，所述实体部分包括牙齿状、球状、房屋状、齿状、或带有预设结构的任意形状等。其中，所述预设结构包括但不限于以下至少一种：腔体结构、包含形状突变的结构、和对于实体部分中轮廓精度有预设要求的结构等。

在本申请提供的实施例中，所述打印构件包括但不限于基于FDM熔融层积成型、SLA立体平版印刷、SLS选区激光烧结、DLP激光成型、UV紫外线成型、FDM丝材熔融挤出、材料微滴喷射、粘合剂喷射获得的打印构件；同时，在打印设备中成型的实体可称为打印构件，在后固化设备中弥补固化后亦可称为打印构件。

本申请所涉及的后固化设备为光固化3D打印过程中使用的后处理设备，即，3D打印设备通过对光固化材料进行逐层曝光固化并累积各固化层的方式打印3D构件。在一种示例中，具体的光固化快速成型技术的工作原理为：使用光固化材料作为原料，在计算机控制下，辐射光源(例如为紫外光、激光等)照射按各分层截面或轮廓进行逐层曝光或扫描，与位于辐射区域内的树脂薄层产生光聚合反应后固化，形成制件的一个薄层截面。当一层固化完毕后，工作台向下移动一个层厚，在刚刚固化的树脂表面又覆上一层新的光固化材料以便进行循环曝光或扫描。新固化后的一层牢固地粘接在前一层上，如此反复，层层堆积，最终形成整个产品原型。所述光固化材料通常指经光(例如为紫外光、激光等)照射后会形成固化层的材料，其包括但不限于：光敏树脂、或光敏树脂与其他材料的混合液等。所述其他材料例如为陶瓷粉、色料等。在一些情况下，为了使3D打印构件具备更好的特性，在一些光固化材料中还添加有热敏材料成分，因此温度参数也是此类材料固化的条件之一。

所述3D打印设备可以为底面/顶面投影或底面/顶面曝光3D打印设备，例如底面/顶面曝光的DLP(Digital Light Procession，数字光处理，简称DLP)设备，也可以是底面/顶面扫描的SLA(Stereo lithography Apparatus，立体光固化成型)设备，换言之，即3D打印设备的光学系统位于容器(在某些应用场景下亦被称之为树脂槽)底面/顶面并面向所述容器的透明底面/顶面照射，用于将3D构件模型中的分层图像照射到打印基准面以使光固化材料固化成对应的图案固化层。

在DLP设备中，光学系统包括投影装置。例如，所述投影装置包括DMD芯片、控制器和存储模块。其中，所述存储模块中存储将3D构件模型分层的分层图像。所述DMD芯片在接受到控制器的控制信号后将对应分层图像上各像素的光源照射到容器底面。其中，DMD芯片外观看起来只是一小片镜子，被封装在金属与玻璃组成的密闭空间内，事实上，这面镜子是由数十万乃至上百万个微镜所组成的，每一个微镜代表一个像素，所投影的图像就由这些像素所构成。DMD芯片可被简单描述成为对应像素点的半导体光开关和微镜片，所述控制器通过控制DMD芯片中各光开关来允许/禁止各微晶片反射光，由此将相应分层图像照射到光固化材料上，使得对应图像形状的光固化材料被固化，以得到图案化的固化层。

对于SLA设备来说，光学系统包括激光发射器、位于所述激光发射器射出光路上的透镜组和位于所述透镜组出光侧的振镜组，其中，所述激光发射器受控的调整输出激光束的能量，例如，所述激光发射器受控的发射预设功率的激光束以及停止发射该激光束，又如，所述激光发射器受控的提高激光束的功率以及降低激光束的功率。所述透镜组用以调整激光束的聚焦位置，所述振镜组用以受控的将激光束在所述容器底面的二维空间内扫描，经所述光束扫描的光固化材料被固化成对应的图案固化层。

应当理解，本申请所涉及的实施例中，所述的后固化包括通过能量的辐射对经由3D打印获得的打印构件进一步加固的过程。

在一个示例性的实施例中，请参阅图1，其显示为本申请中的后固化设备在一实施方式中的结构示意图。如图所示，所述后固化设备包括：固化箱体10、置物件11、能量辐射组件12、以及控制装置(未予以图示)。

其中，所述固化箱体10包括一中空腔体，在如图1所示的实施例中，所述中空腔体由壁面101及门组件(未予以图示)围设而成。呈如图1所示，所述壁面101包括固化箱体内的上表面、下表面、左侧表面、右侧表面以及后侧表面。所述固化箱体的前侧面设有门组件，在本实施方式中，所述门组件与固化箱体连接，从而在门组件的关闭状态下与各壁面之间构成固化箱体内的密闭空间。当然，在可替代的其他实施方式中，所述门组件也可以与其他部件连接；或者，所述固化箱体还可包括上、下、前、后、左、右六个壁面，所述门组件开设在其中的一个壁面上。所述中空腔体内设有置物件11，所述置物件为用以摆放打印构件的部件，所述置物件可以为如图1所示的架体结构或其他承载机构。所述能量辐射组件12包括光源装置和加热装置，所述能量辐射组件12设置在所述中空腔体内，并位于置物件的至少一侧，例如可设置于固化箱体内的任一侧壁面上，从而向位于置物件上的打印构件辐射能量以将其进一步固化。所述控制装置电性连接所述能量辐射组件，从而控制所述能量辐射组件的工作状态。

在本实施例的具体工作方式中，首先打开门组件，将打印构件放置在置物件上，并关闭门组件以防止工作过程中的能量泄露。然后通过控制装置控制能量辐射组件的工作状态，例如控制光源装置和加热装置的启停、工作时间、工作功率等。在完成后固化工作后，打开门组件将打印构件取出即可。

在一个示例性的实施例中，所述置物件为架体结构。请继续参阅图1，所述架体结构包括若干间隙设置的架杆，各架杆的间隙可透过能量辐射组件辐射的能量，从而使放置于架体结构上的打印构件后固化。所述架体结构可通过支架固定在中空腔体内，呈如图1所示，在中空腔体内对应架体结构设置位置处的壁面上设置有用以放置架体结构的支架，所述置物件11即放置在该支架上。

在一些情况下，由于能量辐射组件在工作后仍有能量残留，例如加热装置在工作后虽然为关闭状态但仍有热量残留，若不慎触碰到加热装置会引起烫伤等危险。因此，为避免操作人员在取件时触碰到中空腔体内的能量辐射组件，所述中空腔体内还可设有防护罩，所述防护罩与置物件之间可构成打印构件的摆放/取件的操作空间。同时，为保证能量辐射组件所辐射的能量能够透过防护罩，所述防护罩被配置为具有缝隙的结构，例如如图1所示的网格结构或其他镂空结构等。

在可能的实施方式中，请继续参阅图1，在中空腔体内设有近似“几”字型的防护罩14，在中空腔体内对应防护罩14设置位置处的壁面上设置有用以放置防护罩14的支架。将防护罩放置在支架上后，所述近似“几”字型的防护罩14与置物件11间即构成打印构件的摆放/取件的操作空间。在其他实施方式中，所述防护罩还可直接放置在置物件上，从而与置物件之间形成打印构件的摆放/取件操作空间。

在另一个示例性的实施例中，所述置物件还可以为滚筒结构。所述置物件包括：筒体、旋转部。其中，所述筒体为一侧开口结构以便向筒体内放置打印构件，且所述筒体表面具有若干通孔以透过能量辐射组件所辐射的能量。在此，所述筒体上的通孔可以遍布整个筒体，也可以仅开设于筒体的局部表面。所述旋转部用以将筒体固定在固化箱体内壁并向筒体提供旋转驱动力，其中，所述旋转部举例包括驱动装置、旋转轴(或旋转盘)等，所述旋转轴(或旋转盘)通过驱动装置驱动旋转，所述驱动装置举例包括但不限于电机，或者电机与减速机的组合等。

在一些情况下，所述筒体底面可配合旋转部共同构成筒体的底面封闭结构，且所述旋转部固定在中空腔体内的壁面上以将所述筒体设置在中空腔体内。例如，所述筒体底面可为开口结构，所述旋转部包括驱动装置和旋转盘，所述旋转盘包括用以固定在固化箱体内壁的固定组件以及用以带动筒体旋转的旋转组件，所述旋转组件与固定组件之间设有滚珠轴承以形成两者的相对旋转运动，所述旋转组件连接驱动装置的输出轴以在驱动装置的驱动下带动筒体旋转，且所述旋转盘将筒体底面覆盖以将筒体底面封闭，从而使打印构件在旋转过程中不会从筒体底面掉出。又如，所述筒体底面可为封闭结构，则所述筒体底面可直接连接驱动装置的输出轴，以在驱动装置的带动下旋转运动，在此，可通过将驱动装置固定在固化箱体的壁面上以固定所述筒体在固化箱体内的空间位置。

在另一些情况下，所述筒体底面还可连接一用以辅助将其固定在固化箱体内壁上的固定结构，且所述固定结构上开设有用以通过驱动装置输出轴的通孔。在此，所述筒体和旋转部可分别位于所述固定结构的两侧，从而在将筒体固定于固化箱体内壁的同时不影响其旋转运动。所述固定结构包括但不限于板材结构等。

所述筒体的高度(即所述筒体顶面到底面间的距离)可根据中空腔体的尺寸而确定。例如，所述筒体的高度可被配置为在安装于中空腔室内后，筒体顶面到门组件之间的距离小于预设尺寸，以通过门组件对筒体内的打印构件进行限位，防止其在旋转运动中掉出，所述预设尺寸举例包括但不限于10mm～100mm。

请参阅图7a和图7b，其显示为本申请中的置物件在一实施方式中的结构示意图。如图所示，所述置物件包括：表面具有若干通孔32的筒体31、固定结构34、以及旋转部33。其中，所述筒体31为一侧开口结构以便向筒体内放置打印构件。

在图7a和图7b所示的实施方式中，定义筒体31朝向门组件的一面为顶面，相对的另一面为底面，则所述筒体31的顶面开口，所述筒体31的底面封闭。旋转部33包括驱动装置，驱动装置包括电机以及与所述电机连接的减速机，所述减速机的输出轴穿过固定结构34并连接筒体31底面以便带动筒体旋转。所述固定结构34固定在固化箱体的内壁，驱动装置部分可安装在中空腔体外，例如位于固化箱体的壁面外侧，所述壁面上开设有使驱动装置的输出轴部分通过的孔。在工作状态下，所述电机提供驱动力后由减速机减速以调整旋转速度，并通过减速机的输出轴带动筒体旋转。

需要说明的是，上述筒体与旋转部的连接方式仅为对本申请的解释而非限制，所述筒体与旋转部的结构也可以是其他形式，只要能带动筒体在所述中空腔体内旋转运动并在后固化过程中将打印构件限位在筒体内即可。

请参阅图8，其显示为本申请中的后固化设备在另一实施方式中的结构示意图，打印构件在后固化过程中被置于筒体31内，并在驱动装置的驱动力下作旋转运动。在所述筒体31的旋转过程中，带动筒体31内的打印构件自由运动。其中，所述自由运动指打印构件在筒体31的旋转过程中根据不同方向受到的力而在筒体内随机发生如翻转、旋转、位移等运动。

在一个示例性的实施例中，所述能量辐射组件包括光源装置和加热装置。所述光源装置和加热装置的数量及设置位置可根据实际需求而被配置。例如，所述光源装置和加热装置可仅位于中空腔体内一侧的壁面上；或者，为了打印构件受到的辐射更均匀，所述光源装置和加热装置也可同时位于多侧的壁面上。另外，所述光源装置的数量可以等于加热装置的数量，也可以大于或小于加热装置的数量。在一种实施方式中，由于光源装置的能量辐射效率及范围相对加热装置较广，因此可将加热装置的数量配置为大于光源装置的数量以提高后固化的效率。

请参阅图2，其显示为本申请中的固化箱体在一实施方式中的结构示意图。在图2所示的实施方式中，在中空腔体的上表面、下表面、左侧表面及右侧表面均分别设有加热装置和光源装置。其中，每侧的加热装置121数量均为2个，且在2个加热装置121之间设有一光源装置122。

其中，所述光源装置举例包括但不限于紫外汞灯、紫外LED灯等能够发出紫外光源的装置；所述加热装置包括但不限于红外线发生管、电热丝等。

在一些情况下，根据不同的打印构件所采用的打印材料的特性，能量辐射组件的工作模式也可不同。例如，有些打印构件可同时进行光固化和热固化，有些打印材料需要先进行光固化再进行热固化，还有些材料则需要先进行热固化再进行光固化等。因此，为满足光固化和热固化的不同需求，在一个示例性的实施例中，所述控制装置包括第一控制装置和第二控制装置，所述第一控制装置电性连接所述光源装置以控制所述光源装置的工作状态，所述第二控制装置电性连接所述加热装置以控制所述加热装置的工作状态。

在本实施方式中，由于通过第一控制装置和第二控制装置分别控制光源装置和加热装置，因此工作模式也更为灵活，光源装置/加热装置的启动或关闭、光源装置/加热装置的开启时间等均可根据实际需求而设置。例如，可同时启动光源装置和加热装置，并分别控制开启时间和结束时间；又如，可先启动光源装置，在设定的时间延时后再自动启动加热装置；又如，还可先启动加热装置，在设定的时间延时后自动启动光源装置；又如，还可先启动加热装置，在中空腔体内的温度达到设定值后，再经过设定的时间延时后启动光源装置；再如，还可仅启动光源装置或仅启动加热装置等；还如，在有多个光源装置/加热装置时，可根据实际需求选择性启动光源装置/加热装置中的一个或多个。

在一个示例性的实施例中，请参阅图3，其显示为本申请中的后固化设备在一实施方式中的结构示意图。如图所示，所述后固化设备还包括一用以容纳所述固化箱体10的壳体20。在某些实施方式中，所述壳体底部还可设有脚轮，以方便移动。

在一实施方式中，所述壳体的壁面与所述固化箱体的至少一个壁面之间具有间隙，所述间隙中的空气可形成隔热结构。在如图3所示的实施方式中，所述壳体20的壁面与固化箱体10的两侧壁面之间均具有间隙。一方面可防止固化箱体内的能量外泄，另一方面也可避免人员触碰到固化箱体的壁面而引起烫伤等伤害。

在一实施方式中，所述壳体内还包括一隔离腔室，所述隔离腔室用以隔离固化箱体中所产生的热量，以尽量降低其空间内的温度受固化箱体内产热的影响。所述隔离腔室设置在固化箱体的至少一侧，例如设置在固化箱体的上侧或下侧或左侧或右侧等，可根据具体需求而被配置。所述隔离腔室可用以放置控制装置，例如将所述控制装置的线路部分放置在隔离腔室内。

请继续参阅图3，如图所示，所述隔离腔室设置在壳体20内并位于固化箱体的上方。具体地说，所述壳体内位于固化箱体的上方设有一隔板22，隔板22的下方构成用以容纳固化箱体10的空间，所述隔板22的上方形成所述隔离腔室21。

在一实施方式中，请参阅图4，其显示为本申请图3中的后固化设备在另一状态下的结构示意图，即图3为图4的剖视图。如图4所示，所述门组件也可设置于外壳上并对应于隔离腔室的位置处。在所述壳体上对应隔离腔室的部分设置有控制装置中的控制面板，控制面板上包括用以控制能量辐射组件工作的控制按钮，例如开关按钮、定时按钮等；或者所述控制面板可包括触摸屏，触摸屏的显示界面中包括用以控制能量辐射组件工作的指令选项，例如开关选项、定时选项等。所述控制面板通过电路连接各能量辐射组件，所述电路中的电线等元件可被容纳在所述隔离腔室中。

其中，由于在控制装置的工作状态下各电路部分也会产生热量，因此为利于控制装置的散热，可在壳体上对应隔离腔室处开设一通风口。进一步地，还可在通风口处设置一控温组件帮助散热，所述控温组件包括但不限于散热片、风扇等。所述控温组件可与控制装置电性连接，从而在控制装置的工作状态下开启散热。

应当理解，对于固化箱体而言，一方面要隔离内部产生的热量，以防热量散失以及可能对操作人员造成的伤害；另一方面，还需要维持固化箱体内部的温度以及加热效率，保证后固化的效果和工作效率。

因此，在一个示例性的实施例中，所述固化箱体壁面还设置有隔热材料，例如，所述隔热材料可包裹在固化箱体的壁面外侧或内侧；又如，所述固化箱体的壁面由多层材料构成，所述多层材料中包括了隔热材料。请参阅图5，其显示为本申请中固化箱体的剖面结构在一实施方式中的示意图。在图5所示的实施方式中，所述隔热材料103位于固化箱体的壁面外侧，在此，所述隔热材料103可尽可能地将固化箱体整体包裹，以提高固化箱体的隔热性能。

在一个示例性的实施例中，所述固化箱体的壁面上还开设有热循环入口和热循环出口。所述热循环入口用以将中空腔体外的空气引入中空腔体内，所述热循环出口用以将中空腔体内的空气排出。在所述热循环入口处可设置一控温组件，以便于引入中空腔体外的空气，所述控温组件举例包括风扇等，从而利于所述固化箱体内的气流循环并辅助调节所述中空腔体内的温度。

在一个示例性的实施例中，为了进一步在利于气流循环的同时将热量保留在中空腔体内，所述固化箱体还具有一热流通道，所述热流通道可位于固化箱体的壁面外侧；或者，当固化箱体的壁面为多层结构时，所述热流通道还可位于多层结构之间。所述热流通道分别连通所述热循环入口及热循环出口。当外部空气从热循环入口进入中空腔体后，在中空腔体中内循环，再由热循环出口将气流引导至热流通道，热流通道内的气流再通过热循环入口进入中空腔体内，由此构成热循环并避免热量损失。

在一实施方式中，请参阅图9，其显示为本申请中的固化箱体的剖面结构在另一实施方式中的结构示意图。在此，所述固化箱体的壁面为双层结构，所述双层结构之间具有空腔，在空腔中通过隔板等空间分隔结构围设出一热流通道以联通所述热循环入口和热循环出口。如图所示，气流从热循环入口15进入固化箱体的中空腔体内后，经由内部循环后通过热循环出口16流出至热流通道17中，并通过热流通道17回到热循环入口15。

需要说明的是，由于附图视角问题，在图9所示的角度中无法直接看到热循环出口和热流通道的结构，为便于清楚理解本方案，故在热循环出口和热流通道的位置处以虚线表示，在实际的结构中，所述热循环出口可能仅为开设在固化箱体壁面上的孔洞而不呈现出如图9中虚线所示的结构线。同时，所述热流通道的位置和尺寸也可根据实际需求而配置，只要能联通所述热循环入口和热循环出口即可。

在另一实施方式中，还可在固化箱体的壁面外侧通过隔板等空间分隔结构围设出一热流通道以联通所述热循环入口和热循环出口。气流从热循环入口进入中空腔体内部后，经由内部循环后通过热循环出口流出至热流通道中，并通过热流通道回到热循环入口。

请参阅图2并结合图6，图6显示为本申请中固化箱体内的热流方向在一实施方式中的示意图。需要说明的是，为清楚显示固化箱体内的热流方向，在图6中省略了固化箱体内的部分部件，如部分能量辐射组件等。在本实施方式中，呈如图2所示，在固化箱体的后侧壁面上开设有热循环入口15和热循环出口16。在所述热循环入口15处设有风扇以在风扇的开启状态下将中空腔体外的空气引入中空腔体内，请参阅图6中的箭头方向，进入中空腔体内的气流在内部循环后通过热循环出口流出中空腔体。而由于中空腔体外的热流通道联通热循环出口和热循环入口，因此经热循环出口流出的气流又通过热流通道返回热循环入口，形成热循环。

在一个示例性的实施例中，在所述中空腔体中还设有温度传感器，所述温度传感器可用以检测固化箱体内的温度，以便控制所述能量辐射组件中的加热装置的开启数量、加热功率、加热时间等，以将固化箱体内的温度控制在利于打印构件固化的温度范围内。所述温度传感器可设置在中空腔体内的任意位置，例如设置在固化箱体任一壁面内侧，只要能够检测中空腔体内的温度且不影响设备其他部分的正常工作即可。

进一步地，还可通过温度传感器与控制系统形成闭环控制。在可能的实施方式中，所述温度传感器与控制装置连接，从而将读取的温度数据反馈给控制装置，以便控制装置根据获取的温度数据控制加热装置的工作状态。例如，假设打印构件的理想固化温度在100摄氏度，则当温度传感器获取的温度数据小于100摄氏度时，控制装置可将加热装置控制在开启状态；当温度传感器获取的温度数据约等于或大于100摄氏度时，控制装置可将全部或部分的加热装置关闭或调低加热装置的工作功率。

需要说明的是，在本实施例中打印构件的理想固化温度仅为举例说明而非限制，通常来说，目前打印构件所常用的打印材料所对应的理想固化温度为90～150℃，但所述理想固化温度具体可根据所选择的打印材料的特性来定义，在此不作限制。

在一个示例性的实施例中，请继续参阅图3并结合图4，所述后固化设备包括一壳体20、固化箱体10、能量辐射组件12、以及控制装置13。在壳体20内设有一隔板22，所述隔板22将壳体内部分隔为上下两部分，其中上半部分为隔离腔室21，隔离腔室21用以容纳控制装置的电路部分；所述壳体内的下半部分用以容纳固化箱体10，且固化箱体的壁面与壳体的壁面之间具有间隙以产生空气隔热作用。隔离腔室顶部设有一用以散热的风扇，所述风扇电性连接控制装置，以将控制装置工作过程中产生的热量排出隔离腔室。所述固化箱体10通过位于上部、下部、后部、左部及右部的壁面围设成一前部开口的中空腔体。在所述壳体上对应固化箱体的部分设有一门组件102。在所述固化箱体的中空腔体内的左右两侧壁面上设有用以摆放置物件的支架，所述置物件通过支架设置在中空腔体内。为防止在操作过程中烫伤，在所述中空腔体内还设有防护罩，所述防护罩与置物件之间构成了打印构件的摆放和取件的操作空间，避免操作人员在操作时触碰到能量辐射组件。在中空腔体内的上、下、左、右侧壁面上均分别设有两个光源装置和一个加热装置，且加热装置设置在两个光源装置之间。所述控制装置包括用以控制光源装置的第一控制装置、以及用以控制加热装置的第二控制装置。在壳体上对应隔离腔室处开设有一用于放置所述控制装置的控制面板的安装部，各控制装置的控制面板通过电路连接光源装置或加热装置，操作人员可通过控制面板输入对光源装置和/或加热装置的控制指令，例如开启状态、工作功率、工作时间等。为将工作时的温度保持在打印构件的理想固化范围内，所述固化箱体的壁面外侧包裹有隔热材料以减少热交换，同时所述固化箱体的后侧壁面上分别开设有热循环入口和热循环出口，所述热循环入口处设有风扇，所述固化箱体的壁面为双层结构，在双层结构之间具有空腔，空腔中通过隔板等空间分隔结构围设出一热流通道以联通所述热循环入口和热循环出口。气流从热循环入口进入固化箱体的中空腔体内后，经由内部循环后通过热循环出口流出至热流通道中，并通过热流通道回到热循环入口。

在本实施例对应的操作过程中，首先打开门组件102，将打印构件放在固化箱体内的置物件上，然后关上门组件102，并通过控制面板控制能量辐射组件的工作状态，例如控制光源装置的启闭、工作功率、工作时间，以及加热装置的启停、工作功率、工作时间等。在设置完毕后，后固化设备开始工作。在工作过程中，固化箱体中空腔体内的能量辐射组件向打印构件辐射能量以将其进一步固化。热循环入口处的风扇将中空腔体外的气流引入中空腔体内，并在中空腔体内循环后通过热循环出口排出至热流通道，气流再由热流通道返回热循环入口进行下一次热循环。同时，隔离腔室顶部的风扇也可在后固化设备工作时帮助控制装置散热。在工作完成后，打开门组件102，取出打印构件即可，在防护罩的空间限制作用下，取件时不会触碰到能量辐射组件。

本申请中的后固化设备可避免在后处理过程中更换后处理设备，其集成了光源装置和加热装置，可同时进行光固化和热固化，当然也可根据实际需求仅进行光固化或热固化，且光固化和热固化的先后顺序、辐射时间、辐射功率等均可根据实际需求而选择。另外，本申请中的后固化设备操作方便，人为操作部分少，具有较高的后处理自动化程度。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (16)

1.一种用于3D打印的后固化设备，其特征在于，包括：

固化箱体，包括由壁面及门组件形成的中空腔体；

置物件，位于所述中空腔体内，用以摆放打印构件；

能量辐射组件，设置在所述中空腔体内并位于所述置物件的至少一侧，包括光源装置及加热装置，用以向所述打印构件辐射能量；

控制装置，电性连接所述能量辐射组件，用以控制所述能量辐射组件的工作状态。

2.根据权利要求1所述的用于3D打印的后固化设备，其特征在于，所述能量辐射组件包括间隔设置的两个加热装置以及设于所述两个加热装置之间的光源装置。

3.根据权利要求1或2所述的用于3D打印的后固化设备，其特征在于，所述控制装置包括：第一控制装置，连接所述光源装置，用以控制所述光源装置的工作状态；第二控制装置，连接所述加热装置，用以控制所述加热装置的工作状态。

4.根据权利要求1所述的用于3D打印的后固化设备，其特征在于，所述光源装置为紫外灯。

5.根据权利要求1所述的用于3D打印的后固化设备，其特征在于，还包括壳体，用以容纳所述固化箱体。

6.根据权利要求5所述的用于3D打印的后固化设备，其特征在于，所述壳体的壁面与所述固化箱体的至少一个壁面之间具有间隙，用以隔离固化箱体中产生的热量。

7.根据权利要求5所述的用于3D打印的后固化设备，其特征在于，所述壳体内还包括一隔离腔室，位于所述固化箱体的至少一侧，用以隔离固化箱体中产生的热量。

8.根据权利要求7所述的用于3D打印的后固化设备，其特征在于，所述控制装置位于所述隔离腔室内。

9.根据权利要求1所述的用于3D打印的后固化设备，其特征在于，所述固化箱体壁面外侧或固化箱体壁面内或所述固化箱体壁面内侧设有隔热材料。

10.根据权利要求1所述的用于3D打印的后固化设备，其特征在于，所述固化箱体壁面上还开设有热循环入口及热循环出口。

11.根据权利要求10所述的用于3D打印的后固化设备，其特征在于，还包括热流通道，所述热流通道联通所述热循环入口及热循环出口。

12.根据权利要求1或10所述的用于3D打印的后固化设备，其特征在于，所述固化箱体还包括控温组件，以利于所述固化箱体内的气流循环。

13.根据权利要求1所述的用于3D打印的后固化设备，其特征在于，还包括温度传感器，位于所述中空腔体中，用于检测所述固化箱体内部温度。

14.根据权利要求1所述的用于3D打印的后固化设备，其特征在于，还包括防护罩，位于所述中空腔体内，用以与所述置物件形成打印构件的摆放操作空间。

15.根据权利要求1或14所述的用于3D打印的后固化设备，其特征在于，所述置物件为架体。

16.根据权利要求1所述的用于3D打印的后固化设备，其特征在于，所述置物件包括：

筒体，表面具有若干通孔，用以容纳打印构件；

旋转部，连接所述筒体，用以在工作状态下通过驱动装置带动所述筒体旋转，以使所述筒体内的打印构件在筒体内自由运动。

Images