CN213919620U - 一种fdm 3d打印机喷嘴散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种FDM 3D打印机喷嘴散热装置，包括散热装置主体，所述散热装置主体一侧的两端分别固定有进水管和出水管，所述散热装置主体的一侧设有冷却水塔，所述冷却水塔内装有冷却液，所述出水管固定在冷却水塔的顶部，所述进水管通过水泵与冷却水塔的底部固定连接，所述水泵的端口处设有超声波流量计，所述散热装置主体的内部固定有水冷筒，所述水冷筒的外表面螺旋固定有水冷管，所述水冷管的两端分别与进水管和出水管固定连接，所述水冷筒的内表面设有温度传感器。该FDM 3D打印机喷嘴散热装置结构简单，设计新颖，使用方便，大大提高了散热效率，也有利于保证散热均匀，同时有利于提高打印产品产品质量和打印效率。

Description

一种FDM 3D打印机喷嘴散热装置

技术领域

本实用新型属于3D打印技术领域，具体涉及一种FDM 3D打印机喷嘴散热装置。

背景技术

3D打印即快速成型技术的一种，又称增材制造 ，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。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程等领域都有所应用。

FDM 3D打印机在打印过程中，先通过高温将耗材融化，经过打印喷嘴（1.75mm）挤出预热材料，根据设定好的电脑数字模型文件进行每层的路径打印。但传统FDM 3D打印机采用铜薄片或风扇散热 ，在打印过程中，由于散热不好或散热不均匀导致打印喷嘴堵塞或挤出料不均匀，影响打印产品质量和打印效率。为此，我们设计出一种新型喷嘴散热装置以解决此问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种FDM 3D打印机喷嘴散热装置，以解决传统FDM 3D打印机散热不好的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种FDM 3D打印机喷嘴散热装置，包括散热装置主体，所述散热装置主体通过螺栓固定在打印喷头的顶部，所述散热装置主体一侧的两端分别固定有进水管和出水管，所述散热装置主体的一侧设有冷却水塔，所述冷却水塔内装有冷却液，所述出水管固定在冷却水塔的顶部，所述进水管通过水泵与冷却水塔的底部固定连接，所述水泵的端口处设有超声波流量计，所述散热装置主体的内部固定有水冷筒，所述水冷筒的外表面螺旋固定有水冷管，所述水冷管的两端分别与进水管和出水管固定连接，所述水冷筒的内表面设有温度传感器，所述打印喷头固定在打印机主体内顶面的中心处，所述打印机主体外表面的一侧设有控制装置。

优选的，所述进水管和出水管各设有一根，管径相同且均为硅胶管。

优选的，所述水冷筒为柱状通孔结构，所述水冷筒和水冷管的材质均为钨铜合金，所述水冷筒与水冷管通过焊接固定。

优选的，所述控制装置内嵌在打印机主体外表面的一侧且通过螺栓固定，包括触摸屏和微处理器，所述超声波流量计、水泵、温度传感器以及触摸屏均与微处理器电性连接。

优选的，所述冷却水塔的底部焊接有三脚支撑架，所述三脚支撑架的底端通过螺栓与地面相固定。

优选的，所述冷却液采用的是自来水。

本实用新型的技术效果和优点：该FDM 3D打印机喷嘴散热装置结构简单，设计新颖，使用方便，通过设置水冷筒和水冷管代替传统的铜薄片或风扇，通过水冷的方式取代风冷，大大提高了散热效率，同时有利于保证散热均匀，通过限定冷却液的流速和流量，方便控制打印喷头的温度，避免因高温而导致打印喷头堵塞或设备因高温超出限定温度而停止打印，有利于提高打印产品产品质量和打印效率。

附图说明

图1为本实用新型竖直方向的剖视图；

图2为本实用新型打印机主体的结构示意图；

图3为本实用新型控制装置竖直方向的剖视图。

图中：1、散热装置主体；2、进水管；3、出水管；4、超声波流量计；5、水泵；6、水冷筒；7、水冷管；8、温度传感器；9、控制装置；901、触摸屏；902、微处理器；10、打印喷头；11、冷却水塔；12、冷却液；13、打印机主体；14、三脚支撑架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图中所示的一种FDM 3D打印机喷嘴散热装置，包括散热装置主体1，所述散热装置主体1通过螺栓固定在打印喷头10的顶部，所述散热装置主体1一侧的两端分别固定有进水管2和出水管3，所述散热装置主体1的一侧设有冷却水塔11，所述冷却水塔11内装有冷却液12，所述出水管3固定在冷却水塔11的顶部，所述进水管2通过水泵5与冷却水塔11的底部固定连接，所述水泵5的端口处设有超声波流量计4，所述散热装置主体1的内部固定有水冷筒6，所述水冷筒6的外表面螺旋固定有水冷管7，所述水冷管7的两端分别与进水管2和出水管3固定连接，所述水冷筒6的内表面设有温度传感器8，所述打印喷头10固定在打印机主体13内顶面的中心处，所述打印机主体13外表面的一侧设有控制装置9。

此外，所述进水管2和出水管3各设有一根，管径相同且均为硅胶管，有利于保证相同的进水量和出水量，提升水循环效率，同时硅胶管具有较好的耐高温和耐低温性能，有利于延长进水管2和出水管的使用寿命。所述水冷筒6为柱状通孔结构，所述水冷筒6和水冷管7的材质均为钨铜合金，所述水冷筒6与水冷管7通过焊接固定，钨铜合金耐高温且导热性能好，方便进行热量交换，有利于快速散热。所述控制装置9内嵌在打印机主体13外表面的一侧且通过螺栓固定，包括触摸屏901和微处理器902，所述超声波流量计4、水泵5、温度传感器8以及触摸屏901均与微处理器902电性连接，方便各部件统一协调运转，通过限定水的流速和流量，用以控制打印喷头10的温度，避免因高温而导致打印喷头10堵塞或设备因高温超出限定温度而停止打印。

值得一提的是，所述冷却水塔11的底部焊接有三脚支撑架14，所述三脚支撑架14的底端通过螺栓与地面相固定，有利于保障冷却水塔11的结构稳定性。所述冷却液12采用的是自来水，具有换热效果好，成本低廉，使用方便的优点。

工作原理：该FDM 3D打印机喷嘴散热装置使用时，首先通过温度传感器8检测出水冷筒6内的温度，然后温度传感器8将温度信息通过电信号传递至控制装置9，经控制装置9内的微处理器902判断后，当温度在设定范围内，则不做其他操作，当温度超过设定值时，则启动水泵5，将冷却水塔11内的冷却液12抽出并通过进水管2输送至水冷管7，沿着水冷管7流动时进行热量交换，将水冷筒6上的温度吸收，然后冷却液通过出水管3流入冷却水塔11，通过超声波流量计4监测冷却液12的流速和流量，通过限定冷却液12的流速和流量，用以控制打印喷头10的温度，避免因高温而导致打印喷头10堵塞或设备因高温超出限定温度而停止打印。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种FDM 3D打印机喷嘴散热装置，包括散热装置主体（1），其特征在于：所述散热装置主体（1）通过螺栓固定在打印喷头（10）的顶部，所述散热装置主体（1）一侧的两端分别固定有进水管（2）和出水管（3），所述散热装置主体（1）的一侧设有冷却水塔（11），所述冷却水塔（11）内装有冷却液（12），所述出水管（3）固定在冷却水塔（11）的顶部，所述进水管（2）通过水泵（5）与冷却水塔（11）的底部固定连接，所述水泵（5）的端口处设有超声波流量计（4），所述散热装置主体（1）的内部固定有水冷筒（6），所述水冷筒（6）的外表面螺旋固定有水冷管（7），所述水冷管（7）的两端分别与进水管（2）和出水管（3）固定连接，所述水冷筒（6）的内表面设有温度传感器（8），所述打印喷头（10）固定在打印机主体（13）内顶面的中心处，所述打印机主体（13）外表面的一侧设有控制装置（9）。

2.根据权利要求1所述的一种FDM 3D打印机喷嘴散热装置，其特征在于：所述进水管（2）和出水管（3）各设有一根，管径相同且均为硅胶管。

3.根据权利要求1所述的一种FDM 3D打印机喷嘴散热装置，其特征在于：所述水冷筒（6）为柱状通孔结构，所述水冷筒（6）和水冷管（7）的材质均为钨铜合金，所述水冷筒（6）与水冷管（7）通过焊接固定。

4.根据权利要求1所述的一种FDM 3D打印机喷嘴散热装置，其特征在于：所述控制装置（9）内嵌在打印机主体（13）外表面的一侧且通过螺栓固定，包括触摸屏（901）和微处理器（902），所述超声波流量计（4）、水泵（5）、温度传感器（8）以及触摸屏（901）均与微处理器（902）电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种FDM 3D打印机喷嘴散热装置，其特征在于：所述冷却水塔（11）的底部焊接有三脚支撑架（14），所述三脚支撑架（14）的底端通过螺栓与地面相固定。

6.根据权利要求1所述的一种FDM 3D打印机喷嘴散热装置，其特征在于：所述冷却液（12）采用的是自来水。

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