CN215512286U - 恒温3d打印设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恒温3D打印设备，涉及3D打印技术领域，其包括：机壳、打印机构以及空气循环加热组件，其中，机壳包括内壳体和套设于内壳体外部的外壳体，内壳体的侧壁设有上下设置的第一通风口和第二通风口，机壳的第一门体封闭内壳体以形成成型腔；打印机构位于成型腔内，打印机构包括具有加热功能的打印平台组件，打印平台组件位于第一通风口和第二通风口之间；空气循环加热组件安装于内壳体和外壳体之间，空气循环加热组件包括风扇、加热器以及风道壳，风扇和加热器分别对应第一通风口和第二通风口。本实用新型实施例的恒温3D打印设备可提供打印所需要的环境温度并保持温度恒定，提升打印效果。

Description

恒温3D打印设备

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体是涉及一种恒温3D打印设备。

背景技术

在计算机数字技术智能化的推动下，3D打印技术应用的领域越来越广，其中通过熔融沉积成型法(Fused Deposition Modeling，FDM)来进行3D打印的技术越来越受到广泛关注，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，通过对可粘合材料进行加热使其熔融并逐层沉积于打印平台上来构造物体。当将ABS树脂、尼龙等高温材料作为可粘合材料时，用于打印的成型腔内的环境温度不能达到打印所需要的环境温度，或是成型腔内的环境温度不稳定，都会造成所打印的高温材料出现开裂、翘边、不粘打印平台等不良现象，影响打印的效果。

鉴于此，有必要提供一种恒温3D打印设备以解决上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型提供了一种恒温3D打印设备，旨在解决现有3D打印设备的成型腔内温度不能达到打印所需要的环境温度或不恒温而造成打印产品开裂、翘边等不良现象等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种恒温3D打印设备，其包括机壳、打印机构以及空气循环加热组件，其中，所述机壳包括内壳体和套设于所述内壳体外部的外壳体，所述内壳体的侧壁设有上下设置的第一通风口和第二通风口，所述机壳的一侧面设有第一门体，所述第一门体封闭所述内壳体以形成成型腔；所述打印机构位于所述成型腔内，所述打印机构包括打印喷头以及具有加热功能的打印平台组件，所述打印平台组件位于所述第一通风口和所述第二通风口之间；所述空气循环加热组件安装于所述内壳体和所述外壳体之间，所述空气循环加热组件包括风扇、加热器以及连通所述风扇和所述加热器的风道壳，所述风扇和所述加热器分别对应所述第一通风口和所述第二通风口。

在进一步的技术方案中，所述打印平台组件包括层叠安置的打印平台、加热板以及固定板，所述加热板设于所述打印平台和所述固定板之间；所述打印平台组件还包括调节紧固组件，所述打印平台、所述加热板通过调节紧固组件安装于所述固定板上，所述调节紧固组件用于调节所述打印平台的倾斜度并使得所述加热板与所述打印平台贴合。

在进一步的技术方案中，所述打印平台的边缘超出所述加热板的边缘；所述调节紧固组件包括至少三个水平调节组件以及至少三个锁紧组件，所述水平调节组件设于所述加热板的边缘，用于提供支撑所述加热板及所述打印平台的第一作用力，所述锁紧组件设于所述打印平台的边缘，用于提供吸引所述打印平台的第二作用力，所述第一作用力与所述第二作用力的方向相反。

在进一步的技术方案中，所述水平调节组件包括第一调节螺丝，所述第一调节螺丝穿过所述固定板并与所述加热板抵接，所述第一调节螺丝用于调节所述打印平台的倾斜度；所述锁紧组件包括第一磁吸块以及与所述第一磁吸块相配合的第二磁吸块，所述第一磁吸块安装于所述打印平台上并位于靠近所述固定板的一侧，所述第二磁吸块安装于所述固定板上并位于靠近所述打印平台的一侧，所述第二磁吸块连接穿过所述固定板的第二调节螺丝。

在进一步的技术方案中，所述水平调节组件还包括与所述第一调节螺丝配合的第一弹簧，所述第一弹簧套设于第一调节螺丝上，所述第一弹簧的两端分别与所述固定板和所述加热板抵接。

在进一步的技术方案中，所述锁紧组件还包括与所述第二调节螺丝配合的第二弹簧，所述第二弹簧套设于第二调节螺丝上，所述第二弹簧的一端与所述第二磁吸块连接，所述第二弹簧的另一端与所述固定板抵接。

在进一步的技术方案中，所述内壳体的左右两侧侧壁上均设有所述空气循环加热组件。

在进一步的技术方案中，所述内壳体与所述外壳体之间设有保温棉以及安装所述保温棉的安装架，所述安装架安装于位于左右两侧和后部的所述内壳体上。

在进一步的技术方案中，用于驱动所述打印喷头运动的XY轴驱动机构设于所述内壳体的顶部，用于驱动所述打印平台组件运动的Z轴驱动机构设于所述内壳体的后部，所述Z轴驱动机构驱动所述打印平台组件于所述第一通风口和所述第二通风口之间移动。

在进一步的技术方案中，所述外壳体还形成有耗材腔，所述耗材腔设于所述成型腔的下方且通过输料管与所述打印喷头连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的恒温3D打印设备通过于成型腔的侧壁设有上下设置的第一通风口和第二通风口，于形成成型腔的内壳体和套设于所述内壳体外部的外壳体之间设置空气循环加热组件，通过空气循环加热组件对成型腔的空气进行加热并形成空气流动，同时设置具有加热功能的打印平台组件，来对成型腔内的环境温度进行控制，使其达到打印所需要的环境温度并保持温度恒定，提升打印效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的恒温3D打印设备的立体图；

图2为如图1所示的恒温3D打印设备的另一立体图，其展示了移除第一门体后的结构；

图3为如图1所示的恒温3D打印设备的空气循环加热组件的立体图；

图4为如图1所示的恒温3D打印设备的打印平台组件的侧视图，其中位置A处展示了移除磁吸引导块后的结构；

图5为如图1所示的恒温3D打印设备的打印平台组件的局部放大图，其展示了位置A处的结构；

图6为如图1所示的恒温3D打印设备的XY轴驱动机构的俯视图。

图中各附图标记说明如下：

100-恒温3D打印设备；1-机壳；2-打印机构；3-空气循环加热组件；

10-控制面板；11-内壳体；12-外壳体；13-侧壁；14-第一通风口；

15-第二通风口；16-第一门体；17-成型腔；18-第二门体；

21-打印平台组件；22-打印平台；23-加热板；24-固定板；

25-调节紧固组件；26-遮挡板；27-水平调节组件；28-锁紧组件；

271-第一调节螺丝；272-第一螺母；273-第一弹簧；281-第一磁吸块；

282-第二磁吸块；283-第二调节螺丝；284-第二螺母；285-第二弹簧；

286-磁吸引导块；291-X轴横梁；292-Y轴横梁；293-X轴滑块；

294-X轴驱动电机；295-Y轴驱动电机；296-联轴器；297-光轴；

298-Z轴滑槽；31-风扇；32-加热器；33-风道壳。

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。

本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。此外，在附图中，结构相似或相同的结构是以相同标号表示。

图1和图2展示了本实用新型提供的一种恒温3D打印设备100的结构示意图。如图1至图3所示，恒温3D打印设备100其包括机壳1、打印机构2以及空气循环加热组件3，其中，机壳1为无前端面的长方体空腔结构，机壳1包括内壳体11和套设于内壳体11外部的外壳体12，内壳体11的侧壁13设有上下设置的第一通风口14和第二通风口15，机壳1的另一侧面如正面设有第一门体16，第一门体16封闭内壳体11以形成成型腔17；打印机构2位于成型腔17内，打印机构2包括打印喷头(图未示)以及具有加热功能的打印平台组件21，打印平台组件21位于第一通风口14和第二通风口15之间；空气循环加热组件3设于机壳1的侧部并安装于内壳体11和外壳体12之间，空气循环加热组件3包括风扇31、加热器32以及连通风扇31和加热器32的风道壳33，加热器32位于风扇31的下方，风扇31和加热器32分别对应第一通风口14和第二通风口15。

与现有技术相比，本实用新型提供的恒温3D打印设备100通过于成型腔17的侧壁13设有上下设置的第一通风口14和第二通风口15，于形成成型腔17的内壳体11和套设于内壳体11外部的外壳体12之间设置空气循环加热组件3，通过空气循环加热组件3对成型腔17的空气进行加热并形成空气流动，同时设置具有加热功能的打印平台组件21，来对成型腔17内的环境温度进行控制，使其达到打印所需要的环境温度并保持温度恒定，提升打印效果。

在某些实施例，例如本实施例中，如图2和图3所示，在本实施例中，第一通风口14和第二通风口15为设于内壳体11的侧壁13上的滤网状结构。风扇31为体积较小的横流风扇以提升结构的紧凑性，加热器32为可以自动恒温且省电的PTC加热器，加热器32设于风扇31的下方，且风扇31和加热器32分别对应上下设置的第一通风口14和第二通风口15，当经过加热器32加热的空气从第二通风口15吹入成型腔17内，使得加热后的空气冲击打印平台组件21的底面向四周散开，同时利用热空气向上运动的特性，令热空气均匀充满了成型腔17，使打印平台组件21的温度能达到预设的环境温度并保持恒温。热空气对成型腔17加热后，其温度会有所降低，此时风扇31将温度降低的热空气再次从第一通风口14吸入至风道壳33内，进而再次经过加热器32的加热而形成空气循环，保持成型腔17内的恒温状态。

在某些实施例，例如本实施例中，如图4和图5所示，打印平台组件21包括层叠安置的打印平台22、加热板23以及固定板24，加热板23设于打印平台22和固定板24之间，打印平台组件21还包括调节紧固组件25，打印平台22、加热板23通过调节紧固组件25安装于固定板24上，调节紧固组件25用于调节打印平台22的倾斜度并使得加热板23与打印平台22贴合，固定板24上未设有调节紧固组件25的区域设有中空结构以便于进行空气循环。基于该结构的设计，通过贴合打印平台22的加热板23进一步对打印平台22进行加热，便于对打印平台22的温度进行控制，提升打印效果。在本实施例中，打印平台22以及固定板24朝向第一门体16的一侧设有遮挡板26以提升打印平台组件21的整体性，提升设备外观美感。

在某些实施例，例如本实施例中，如图4和图5所示，打印平台22的尺寸大于加热板23的尺寸而使得打印平台22的边缘超出加热板23的边缘，打印平台22分为设有加热板23的加热区和未设置加热板23的非加热区；调节紧固组件25包括至少三个水平调节组件27以及至少三个锁紧组件28，水平调节组件27设于加热区并位于加热板23的边缘用于提供支撑打印平台22的第一作用力，锁紧组件28设于非加热区并位于打印平台22的边缘，用于提供吸引打印平台22的第二作用力，第一作用力与第二作用力的方向相反。在本实施例中，调节紧固组件25包括四个水平调节组件27以及四个锁紧组件28，水平调节组件27对称设于加热板23的四角，水平调节组件27提供的第一作用力向上以支撑加热板23以及打印平台22，通过水平调节组件27可对打印平台22的倾斜度进行调节，锁紧组件28提供的第二作用力向下以吸引打印平台22，在水平调节组件27和锁紧组件28的配合下，打印平台22与加热板23贴合且稳固地安置于固定板24上。基于该结构的设计，提升结构的稳固性。

在某些实施例，例如本实施例中，图5为图4中位置A处的结构的局部放大图，如图5所示，水平调节组件27包括第一调节螺丝271以及与第一调节螺丝271相配合的第一螺母272，第一调节螺丝271穿过固定板24并与加热板23抵接，第一螺母272设于固定板24上远离加热板23的一侧。通过调节第一调节螺丝271以调节固定板24与加热板23之间的距离，进而可调节打印平台22的倾斜度，同时基于第一调节螺丝271的支撑作用，对打印平台22产生向上的第一作用力。锁紧组件28包括第一磁吸块281以及与第一磁吸块281相配合的第二磁吸块282，第一磁吸块281安装于打印平台22上并位于靠近固定板24的一侧，第二磁吸块282安装于固定板24上并位于靠近打印平台22的一侧，第一磁吸块281与第二磁吸块282相对设置并相互吸引，第二磁吸块282远离第一磁吸块281的一端连接第二调节螺丝283，第二调节螺丝283穿过固定板24并通过第二螺母284固定。通过调节第二调节螺丝283以调节第二磁吸块282与第一磁吸块281之间的距离，使得第二磁吸块282与第一磁吸块281之间相互吸引而对打印平台22产生向下的第二作用力。基于第一作用力与第二作用力的共同作用下，打印平台22与加热板23贴合并稳固地安装于固定板24上。

在某些实施例，例如本实施例中，如图5所示，水平调节组件27还包括与第一调节螺丝271配合的第一弹簧273，第一弹簧273套设于第一调节螺丝271的螺杆上，第一弹簧273的两端分别与固定板24和加热板23抵接。当第一弹簧273处于挤压状态，使得操作者更便于调节打印平台22的倾斜度。

在某些实施例，例如本实施例中，如图4和图5所示，锁紧组件28还包括与第二调节螺丝283配合的第二弹簧285，第二弹簧285套设于第二调节螺丝283的螺杆上，第二弹簧285的两端分别与第二磁吸块282和固定板24抵接，当第二弹簧285处于挤压状态，基于第二弹簧285的作用，使得连接第二调节螺丝283的第二磁吸块282不至于掉落至固定板上，使得打印平台22与固定板24之间的安装更稳固。在本实施例中，如图4所示，第二磁吸块282以及第二弹簧285的外部套设有磁吸引导块286以增强磁吸效果，同时保护第二磁吸块282以及第二弹簧285不受设备中的其他部件的影响。

在某些实施例，例如本实施例中，内壳体11的左右两侧侧壁13上均设有第一通风口14和第二通风口15，且内壳体11的左右两侧侧壁13上均设有空气循环加热组件3，左右对称设置的空气循环加热组件3可使得成型腔17内的空气循环更加均匀，提升打印效果。

在某些实施例，例如本实施例中，内壳体11与外壳体12之间设有保温棉(图未示)以及安装保温棉的安装架(图未示)，安装架安装于位于左右两侧和后部的内壳体11上，其中设于内壳体11的侧壁13上的安装架包覆空气循环加热组件3。在本实施例中，外壳体12为钣金材质。基于保温棉的设置，提升机壳1的保温效果，便于维持成型腔17内的恒温效果。

在某些实施例，例如本实施例中，如图6所示，用于驱动打印喷头运动的XY轴驱动机构设于内壳体11的顶部。在本实施例中，内壳体11的顶部设有安装XY轴驱动机构的X轴横梁291和Y轴横梁292，XY轴驱动机构包括设于X轴横梁291上的X轴滑轨(图中未标示)，X轴滑块293、X轴驱动电机294、设于Y轴横梁292上的Y轴滑轨(图中未标示)，Y轴滑块(图中未标示)以及Y轴驱动电机295，X轴滑轨的两端滑动安装于设有Y轴滑轨上，X轴驱动电机294设于X轴滑轨的端部。X轴驱动电机294通过X轴皮带(图中未标示)带动设于X轴滑块293上的打印喷头沿X轴滑轨移动。Y轴驱动电机295设于朝向内壳体11后部的X轴横梁291的中部，Y轴驱动电机295通过设于Y轴驱动电机295端部的联轴器296以及连接联轴器296的光轴297带动两侧的Y轴皮带(图中未标示)沿着Y轴滑轨移动，进而带动设于X轴滑轨上的打印喷头沿Y轴移动。基于XY轴驱动机构的作用，实现打印喷头于X轴方向和Y轴方向的移动。用于驱动打印平台组件21运动的Z轴驱动机构设于内壳体11的后部，Z轴驱动机构包括Z轴驱动电机(图未示)，如图2所示，内壳体11的后部设有Z轴滑槽298，打印平台组件21的下方设有用于承载打印平台组件21的承载架(图未示)，承载架安装于固定板24的下方，Z轴驱动电机通过丝杆运动驱动承载架沿Z轴滑槽298进行升降，以带动打印平台组件21于第一通风口14和第二通风口15之间移动。在其它实施例中，成型腔17内也可设置驱动打印喷头相对于打印平台组件21移动的龙门架式驱动机构(图未示)，例如，打印喷头受龙门架式结构的X轴驱动机构以及Z轴驱动机构的驱动沿X轴和Z轴移动，打印平台组件21位于第一通风口14和第二通风口15之间，打印平台组件21受Y轴驱动机构驱动而沿Y轴移动。基于该结构的设计，拓宽设备应用的场景。

在某些实施例，例如本实施例中，如图1和图2所示，外壳体12还形成耗材腔(图中未标示)，耗材腔设于成型腔17下方，耗材腔设有与第一门体16相对应的第二门体18，耗材腔内用于放置ABS树脂、尼龙等打印物料，耗材腔通过输料管(图未示)与打印喷头连接并为打印喷头进行输料。基于该结构的设计，耗材腔设于成型腔17的下方，实现恒温3D打印设备100基于不同的温度需求而划分出具有不同功能的腔体，提升设备的紧凑性。

在某些实施例，例如本实施例中，如图1所示，恒温3D打印设备100的机壳1上还设有控制面板10，便于操作者对成型腔17内的环境温度进行设置，提升设备的智能化水平。

本实用新型提供的恒温3D打印设备100通过于成型腔17的侧壁13设有上下设置的第一通风口14和第二通风口15，于形成成型腔17的内壳体11和套设于内壳体11外部的外壳体12之间设置空气循环加热组件3，通过空气循环加热组件3对成型腔17的空气进行加热并形成空气流动，同时设置具有加热功能的打印平台组件21，来对成型腔17内的环境温度进行控制，使其达到打印所需要的环境温度并保持温度恒定，提升打印效果。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种恒温3D打印设备，其特征在于，包括机壳(1)、打印机构(2)以及空气循环加热组件(3)，其中，

所述机壳(1)包括内壳体(11)和套设于所述内壳体(11)外部的外壳体(12)，所述内壳体(11)的侧壁(13)设有上下设置的第一通风口(14)和第二通风口(15)，所述机壳(1)的一侧面设有第一门体(16)，所述第一门体(16)封闭所述内壳体(11)以形成成型腔(17)；

所述打印机构(2)位于所述成型腔(17)内，所述打印机构(2)包括打印喷头以及具有加热功能的打印平台组件(21)，所述打印平台组件(21)位于所述第一通风口(14)和所述第二通风口(15)之间；

所述空气循环加热组件(3)安装于所述内壳体(11)和所述外壳体(12)之间，所述空气循环加热组件(3)包括风扇(31)、加热器(32)以及连通所述风扇(31)和所述加热器(32)的风道壳(33)，所述风扇(31)和所述加热器(32)分别对应所述第一通风口(14)和所述第二通风口(15)。

2.根据权利要求1所述的恒温3D打印设备，其特征在于：

所述打印平台组件(21)包括层叠安置的打印平台(22)、加热板(23)以及固定板(24)，所述加热板(23)设于所述打印平台(22)和所述固定板(24)之间；

所述打印平台组件(21)还包括调节紧固组件(25)，所述打印平台(22)、所述加热板(23)通过调节紧固组件(25)安装于所述固定板(24)上，所述调节紧固组件(25)用于调节所述打印平台(22)的倾斜度并使得所述加热板(23)与所述打印平台(22)贴合。

3.根据权利要求2所述的恒温3D打印设备，其特征在于：

所述打印平台(22)的边缘超出所述加热板(23)的边缘；

所述调节紧固组件(25)包括至少三个水平调节组件(27)以及至少三个锁紧组件(28)，所述水平调节组件(27)设于所述加热板(23)的边缘，用于提供支撑所述加热板(23)及所述打印平台(22)的第一作用力，所述锁紧组件(28)设于所述打印平台(22)的边缘，用于提供吸引所述打印平台(22)的第二作用力，所述第一作用力与所述第二作用力的方向相反。

4.根据权利要求3所述的恒温3D打印设备，其特征在于：

所述水平调节组件(27)包括第一调节螺丝(271)，所述第一调节螺丝(271)穿过所述固定板(24)并与所述加热板(23)抵接，所述第一调节螺丝(271)用于调节所述打印平台(22)的倾斜度；

所述锁紧组件(28)包括第一磁吸块(281)以及与所述第一磁吸块(281)相配合的第二磁吸块(282)，所述第一磁吸块(281)安装于所述打印平台(22)上并位于靠近所述固定板(24)的一侧，所述第二磁吸块(282)安装于所述固定板(24)上并位于靠近所述打印平台(22)的一侧，所述第二磁吸块(282)连接穿过所述固定板(24)的第二调节螺丝(283)。

5.根据权利要求4所述的恒温3D打印设备，其特征在于：所述水平调节组件(27)还包括与所述第一调节螺丝(271)配合的第一弹簧(273)，所述第一弹簧(273)套设于第一调节螺丝(271)上，所述第一弹簧(273)的两端分别与所述固定板(24)和所述加热板(23)抵接。

6.根据权利要求4所述的恒温3D打印设备，其特征在于：所述锁紧组件(28)还包括与所述第二调节螺丝(283)配合的第二弹簧(285)，所述第二弹簧(285)套设于第二调节螺丝(283)上，所述第二弹簧(285)的一端与所述第二磁吸块(282)连接，所述第二弹簧(285)的另一端与所述固定板(24)抵接。

7.根据权利要求1所述的恒温3D打印设备，其特征在于：所述内壳体(11)的左右两侧侧壁(13)上均设有所述空气循环加热组件(3)。

8.根据权利要求1所述的恒温3D打印设备，其特征在于：所述内壳体(11)与所述外壳体(12)之间设有保温棉以及安装所述保温棉的安装架，所述安装架安装于位于左右两侧和后部的所述内壳体(11)上。

9.根据权利要求1所述的恒温3D打印设备，其特征在于：用于驱动所述打印喷头运动的XY轴驱动机构设于所述内壳体(11)的顶部，用于驱动所述打印平台组件(21)运动的Z轴驱动机构设于所述内壳体(11)的后部，所述Z轴驱动机构驱动所述打印平台组件(21)于所述第一通风口(14)和所述第二通风口(15)之间移动。

10.根据权利要求1所述的恒温3D打印设备，其特征在于：所述外壳体(12)还形成有耗材腔，所述耗材腔设于所述成型腔(17)的下方且通过输料管与所述打印喷头连接。

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