CN216632600U - 一种金属3d打印机及其基板加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种金属3D打印机及其基板加热装置，属于增材制造3D打印技术领域。该基板加热装置包括热流道电热圈、热电偶和恒温器，热流道电热圈嵌在加热板内部的凹槽中，热流道电热圈通电后，直接对成型基板和金属粉末进行预加热，提供给易开裂零件较高的预热温度，可有效提升打印零件的成型质量；热电偶和恒温器安装在加热板上，热电偶用于实时监测加热板上的温度，当加热板的温度超过设定值，恒温器断开，切断电路。

Description

一种金属3D打印机及其基板加热装置

技术领域

本实用新型属于增材制造3D打印技术领域，具体涉及一种金属3D打印机及其基板加热装置。

背景技术

在金属3D打印中，对基板加热可在一定程度上解决零件的翘曲变形问题，提升成型质量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种金属3D打印机及其基板加热装置，提供给易开裂零件较高的预热温度，有效提升打印零件的成型质量。

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种金属3D打印机的基板加热装置，包括：

热流道电热圈，嵌在加热板内部的凹槽中，所述凹槽由若干直线槽和圆弧槽组成；

热电偶，安装在加热板上，且热电偶与控制系统进行通信；

所述热流道电热圈末端设有电触点，电触点与外部电源连接。

上述技术方案，还包括恒温器，恒温器安装在加热板上。

上述技术方案，所述热流道电热圈外壳采用封闭式CrNi钢制造，内部采用强力压缩氧化镁。

上述技术方案，所述电触点上包裹绝缘瓷桶。

一种金属3D打印机，包括成型缸、加热板、隔热板、成型基板以及上述基板加热装置，成型基板设置在成型缸内部，加热板安装在成型基板下部，隔热板安装在加热板的底部。

进一步的，所述隔热板的材质为玻璃纤维。

进一步的，所述加热板和成型基板均与成型缸内壁之间留有间隙。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的基板加热装置，包括嵌在加热板内部的凹槽中的热流道电热圈，热流道电热圈能够直接对成型基板和金属粉末进行预加热，热传导效率高；热流道电热圈能提供给易开裂零件较高的预热温度，可有效提升打印零件的成型质量；加热板上安装有热电偶，用于实时监测加热板上的温度，并将结果反馈给控制系统，实现温度可控；加热板上还安装有恒温器，当加热板的温度超过设定值，恒温器断开，切断电路。另外，本实用新型在加热板底部安装隔热板，特殊的绝缘隔热处理，降低能源损耗，提升设备的安全性能。

附图说明

图1为本实用新型所述金属3D打印机的截面侧视图；

图2为本实用新型所述基板加热装置结构示意图；

图中：1-1、成型缸，2-1、加热板，2-2、热流道电热圈，2-3、热电偶，2-4、绝缘瓷桶，2-5、恒温器，2-6、电触点，3-1、隔热板，5-1、成型基板。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

如图1所示，一种金属3D打印机，包括成型缸1-1、加热板2-1、隔热板3-1和成型基板5-1。

成型基板5-1设置在成型缸1-1内部，用于承载所需打印的零件；由于一些模具钢零件在打印过程中容易开裂，需要对成型基板5-1和模具钢粉末进行提前预热，成型基板5-1的加热温度因模具钢的种类不同而有所区别，具体规则举例如下：当模具钢为S136时，成型基板5-1的加热温度为80℃；当模具钢为H11时，成型基板5-1的加热温度为180℃；当模具钢为H13时，成型基板5-1的加热温度为200℃。加热板2-1安装在成型基板5-1下部，用于给成型基板5-1以及模具钢粉末提供高温预热，提高打印零件的成型质量，防止打印零件开裂；沿四周方向，加热板2-1和成型基板5-1均与成型缸1-1内壁之间留有间隙，间隙大小一般为2mm，用于防止加热板2-1和成型基板5-1因加热膨胀而导致卡缸，造成元器件的损坏。

隔热板3-1安装在加热板2-1的底部，用于隔绝加热板2-1与底部零件之间的热传导，可有效保护底部元器件的安全；且隔热板3-1的绝缘性和隔热性能好，可有效节能60％；另外，隔热板3-1的材质为玻璃纤维，可耐温800℃，且耐潮，不易弯曲变形。

如图2所示，本实用新型金属3D打印机的基板加热装置，包括热流道电热圈2-2、热电偶2-3、绝缘瓷桶2-4和恒温器2-5；热流道电热圈2-2均匀镶嵌在加热板2-1内部的凹槽里，凹槽由若干直线槽和圆弧槽组成，与热流道电热圈2-2的形状相匹配，通过对热流道电热圈 2-2的两个电触点2-6施加电流，以使热流道电热圈2-2产生预定水平的热量；两个电触点2-6 分别暴露在主体外侧，电触点2-6由绝缘瓷桶2-4包裹，可防止端部漏电；热电偶2-3安装在加热板2-2上，用于实时监测加热板2-2上的温度，并将结果反馈给控制系统，实现温度可控；恒温器2-5安装在加热板2-1的中部，当加热板2-1的温度超过设定值，恒温器2-5断开，切断电路，保护终端产品安全。两个电触点2-6、热电偶2-3和恒温器2-5均由连接器与主线连接，主线与外部电源连接，外部电源、热电偶2-3均与控制器进行通信；控制器可以调节热流道电热圈2-2的功率，满足不同种类模具钢粉末的预热需求。

热流道电热圈2-2外壳采用封闭式CrNi钢制造，内部采用强力压缩氧化镁，绝缘性好，电阻率高，电阻温度系数小，使用温度高，防腐抗氧化性高。

本实用新型的基板加热装置的使用原理为：控制器控制外部电源开启，对电触点2-6施加电流，热流道电热圈2-2产生热量，直接对成型基板5-1和金属粉末进行预加热，当热电偶2-3实时监测加热板2-2的温度，达到需要的温度值时，控制器控制外部电源断开，停止对成型基板5-1和金属粉末进行加热；若在使用过程中，热电偶2-3发生故障，持续对加热板2-2加热，当温度超过设定值时，恒温器2-5断开，切断电路。

本实用新型提供的一种金属3D打印的基板加热装置，结构设计合理，安全性高，可有效提升打印零件的成型质量。

所述实施例为本实用新型的优选的实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种金属3D打印机的基板加热装置，其特征在于，包括：

热流道电热圈(2-2)，嵌在加热板(2-1)内部的凹槽中，所述凹槽由若干直线槽和圆弧槽组成；

热电偶(2-3)，安装在加热板(2-1)上，且热电偶(2-3)与控制系统进行通信；

所述热流道电热圈(2-2)末端设有电触点(2-6)，电触点(2-6)与外部电源连接。

2.根据权利要求1所述的金属3D打印机的基板加热装置，其特征在于，还包括恒温器(2-5)，恒温器(2-5)安装在加热板(2-1)上。

3.根据权利要求1所述的金属3D打印机的基板加热装置，其特征在于，所述热流道电热圈(2-2)外壳采用封闭式CrNi钢制造，内部采用强力压缩氧化镁。

4.根据权利要求1所述的金属3D打印机的基板加热装置，其特征在于，所述电触点(2-6)上包裹绝缘瓷桶(2-4)。

5.一种金属3D打印机，其特征在于，包括成型缸(1-1)、加热板(2-1)、隔热板(3-1)、成型基板(5-1)以及权利要求1-4任一项所述的基板加热装置，成型基板(5-1)设置在成型缸(1-1)内部，加热板(2-1)安装在成型基板(5-1)下部，隔热板(3-1)安装在加热板(2-1)的底部。

6.根据权利要求5所述的金属3D打印机，其特征在于，所述隔热板(3-1)的材质为玻璃纤维。

7.根据权利要求5所述的金属3D打印机，其特征在于，所述加热板(2-1)和成型基板(5-1)均与成型缸(1-1)内壁之间留有间隙。

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