CN219312020U - 一种3d打印机及其制冷送风装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种3D打印机及其制冷送风装置，制冷送风装置包括风筒，风筒的一端用于通过送风软管与风嘴相连，风筒的另外一端设置有送风风扇，制冷送风装置还包括具有冷端和热端的半导体制冷片，半导体制冷片的冷端导热连接有位于风筒内腔中的冷端散热鳍片，相邻冷端散热鳍片之间具有冷却风道，半导体制冷片的热端导热连接有位于风筒外侧的热端散热鳍片，制冷送风装置还包括位于风筒外侧的对热端散热鳍片散热的热端散热风扇。本实用新型提供一种通过降低风嘴出风温度而加速打印材料冷却凝固的制冷送风装置及使用该制冷送风装置的3D打印机。

Description

一种3D打印机及其制冷送风装置

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术的配套设备，尤其涉及一种3D打印机及其制冷送风装置。

背景技术

3D打印是一种快速成型技术，其工作原理是使用粉末金属或塑料等粘合材料，通过3D打印机逐层打印物体的技术。

3D打印技术已经比较成熟，其通常的结构包括一个机架，机架上装配有一个能够上下、左右和前后移动的打印头，使用时，熔融的物料经打印头排出，然后一层一层的进行打印，为了保证由打印头排出的物料可以快速冷却，通常还需要在打印头上设置由一个风嘴，风嘴与气源相连，如中国专利CN2022217096868公开的“一种3D打印机用风嘴装置”，该风嘴装置包括环绕于打印头外围的喷风嘴。使用时，吹风最随着打印头一起移动，通过喷风嘴可以360度环形喷出热风，保证从喷头挤出的耗材没有受热死角，使模型可以均匀的吹风受热。

现有的这种3D打印机存在的问题在于：在打印小截面零件时，打印头的层间移动时间很短，每一层模型的散热时间较短，如果不能及时散热，容易出现下层打印材料来不及冷却凝固，导致上一层材料在堆积过程中产生软化现象，随着层数增加最终发生错位和坍塌问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种通过降低风嘴出风温度而加速打印材料冷却凝固的制冷送风装置；本实用新型的目的还在于提供一种使用该制冷送风装置的3D打印机。

为解决上述技术问题，本实用新型中3D打印机的技术方案如下：

一种3D打印机，包括打印机机架，打印机机架上装配有能够上下、左右和前后移动的打印头，打印头上设置有用于朝对应模型吹风的风嘴， 3D打印机还包括制冷送风装置，制冷送风装置包括固定于打印机机架上的风筒，风筒的一端通过送风软管与风嘴相连，风筒的另外一端设置有送风风扇，制冷送风装置还包括具有冷端和热端的半导体制冷片，半导体制冷片的冷端导热连接有位于风筒内腔中的冷端散热鳍片，相邻冷端散热鳍片之间具有冷却风道，半导体制冷片的热端导热连接有位于风筒外侧的热端散热鳍片，制冷送风装置还包括位于风筒外侧的对热端散热鳍片散热的热端散热风扇。

进一步的，风筒为方形套筒结构，送风风扇的四个角通过螺钉固定于风筒端部的四个角处。

进一步的，定义风筒长度方向为前后方向，各冷端散热鳍片沿左右方向间隔设置，各热端散热鳍片沿前后方向间隔布置，热端散热风扇固定于热端散热鳍片的上端。

进一步的，各冷端散热鳍片的上端一体成型有冷端散热板，各热端散热鳍片的下端一体成型有热端散热板，半导体制冷片位于冷端散热板和热端散热板之间。

本实用新型中制冷送风装置的技术方案为：

一种3D打印机的制冷送风装置，包括风筒，风筒的一端用于通过送风软管与风嘴相连，风筒的另外一端设置有送风风扇，制冷送风装置还包括具有冷端和热端的半导体制冷片，半导体制冷片的冷端导热连接有位于风筒内腔中的冷端散热鳍片，相邻冷端散热鳍片之间具有冷却风道，半导体制冷片的热端导热连接有位于风筒外侧的热端散热鳍片，制冷送风装置还包括位于风筒外侧的对热端散热鳍片散热的热端散热风扇。

进一步的，风筒为方形套筒结构，送风风扇的四个角通过螺钉固定于风筒端部的四个角处。

进一步的，定义风筒长度方向为前后方向，各冷端散热鳍片沿左右方向间隔设置，各热端散热鳍片沿前后方向间隔布置，热端散热风扇固定于热端散热鳍片的上端。

进一步的，各冷端散热鳍片的上端一体成型有冷端散热板，各热端散热鳍片的下端一体成型有热端散热板，半导体制冷片位于冷端散热板和热端散热板之间。

本实用新型的有益效果为：本实用新型在工作时，送风风扇产生气流，气流经过相邻冷端散热鳍片之间的冷却风道，然后经送风软管、风嘴喷向对应模型，半导体制冷板对冷端散热鳍片降温，冷端散热鳍片对气流进行降温，这样从风嘴喷出的气流温度就会降低，可以加速下层打印材料的快速冷却，保证上层材料在堆积过程中不会产生软化现象，而半导体的热端经热端散热鳍片降温，保证半导体制冷板可以持续工作。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应地标号表示相同或对应地部分，其中：

图1是本实用新型中一种3D打印机的制冷送风装置的结构示意图；

图2是图1的另外一个视角的结构示意图；

图3是图1的分解图；

附图标记说明：1、热端散热风扇；2、热端散热鳍片；3、半导体制冷片；4、冷端散热鳍片；5、电源输入口；6、电源开关；7、风筒；8、送风风扇；9、热端散热板；10、冷端撒热板；11、底部连接沿；12、冷却风道。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。

本实用新型中一种制冷送风装置的实施例如图1~3所示：包括长度沿前后方向延伸的风筒7，风筒7为方形套筒结构，风筒的一端用于通过送风软管（图中未示出）与3D打印机的风嘴相连，风筒的另外一端固定有送风风扇8，送风风扇8的四个角通过螺钉固定于风筒端部的四个角处。使用送风软管是因为，风筒为固定件，而风嘴为随打印头一起移动的移动件，使用送风软管可以避免风嘴的移动对风筒的影响，

制冷送风装置还包括下端为冷端、上端为热端的半导体制冷片3，半导体制冷片3水平布置，半导体制冷片的冷端通过导热胶固定有冷端散热器，半导体制冷片的热端通过导热胶固定有热端散热器。

风筒的上端筒壁上设置有方形结构的安装孔，冷端散热器经安装孔伸入到风筒内侧，冷端散热器包括冷端散热板10和与冷端散热板一体成型的冷端散热鳍片4，各冷端散热鳍片4沿左右方向间隔设置，相邻的冷端散热鳍片之间形成沿前后方向延伸的冷却风道12。热端散热器包括热端散热板9和与热端散热板一体成型的热端散热鳍片2，各热端散热鳍片沿前后方向间隔设置，热端散热器的上端固定有用于朝上吹风的热端撒热风扇1，热端散热风扇1用于对热端散热器的热端散热鳍片进行散热。

半导体制冷片和热端散热器均位于风筒上侧，半导体制冷片贴设固定于热端散热板与冷端散热板之间。风筒上端于热端散热其的前侧还设置有电源输入口5和电源开关6，通过电源输入口向半导体制冷片供电。

风筒的底部设置有底部连接沿，底部连接沿上设置有螺钉穿孔，使用时，通过螺钉将底部连接沿固定于3D打印机的打印机机架上，打开电源开关，制冷送风装置就可以工作，当3D打印机的打印头挤出熔融的打印材料时，3D打印机的风嘴朝挤出的模型吹冷风，使得下层模型可以快速冷却成型，在上侧模型打印时，不至于出现塌陷变形情况。本制冷送风装置比较适用于FDM打印平台对小截面零件的打印，因为对于这些小截面零件来说，如果通过增加风量来加速冷却速度的话，大风量可能会将下层模型吹飞，本实用新型中，不是通过增加风量来加速冷却速度，而是通过降低风温来增加冷却速度。

一种3D打印机的实施例如图1~3所示：3D打印机包括打印机机架，打印机机架上装配有能够上下、左右和前后移动的打印头，打印头上设置有用于朝对应模型吹风的风嘴。以上均属于现有技术，在此不再详述。

本实用新型的改进在于，3D打印机还包括制冷送风装置，制冷送风装置的具体结构与上述制冷送风装置实施例中所述的制冷送风装置相同，在此不再详述。

在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本实用新型的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本实用新型方案的限制。

另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种3D打印机，包括打印机机架，打印机机架上装配有能够上下、左右和前后移动的打印头，打印头上设置有用于朝对应模型吹风的风嘴，其特征在于：3D打印机还包括制冷送风装置，制冷送风装置包括固定于打印机机架上的风筒，风筒的一端通过送风软管与风嘴相连，风筒的另外一端设置有送风风扇，制冷送风装置还包括具有冷端和热端的半导体制冷片，半导体制冷片的冷端导热连接有位于风筒内腔中的冷端散热鳍片，相邻冷端散热鳍片之间具有冷却风道，半导体制冷片的热端导热连接有位于风筒外侧的热端散热鳍片，制冷送风装置还包括位于风筒外侧的对热端散热鳍片散热的热端散热风扇。

2.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于：风筒为方形套筒结构，送风风扇的四个角通过螺钉固定于风筒端部的四个角处。

3.根据权利要求1或2所述的3D打印机，其特征在于：定义风筒长度方向为前后方向，各冷端散热鳍片沿左右方向间隔设置，各热端散热鳍片沿前后方向间隔布置，热端散热风扇固定于热端散热鳍片的上端。

4.根据权利要求3所述的3D打印机，其特征在于：各冷端散热鳍片的上端一体成型有冷端散热板，各热端散热鳍片的下端一体成型有热端散热板，半导体制冷片位于冷端散热板和热端散热板之间。

5.一种3D打印机的制冷送风装置，其特征在于：包括风筒，风筒的一端用于通过送风软管与风嘴相连，风筒的另外一端设置有送风风扇，制冷送风装置还包括具有冷端和热端的半导体制冷片，半导体制冷片的冷端导热连接有位于风筒内腔中的冷端散热鳍片，相邻冷端散热鳍片之间具有冷却风道，半导体制冷片的热端导热连接有位于风筒外侧的热端散热鳍片，制冷送风装置还包括位于风筒外侧的对热端散热鳍片散热的热端散热风扇。

6.根据权利要求5所述的制冷送风装置，其特征在于：风筒为方形套筒结构，送风风扇的四个角通过螺钉固定于风筒端部的四个角处。

7.根据权利要求5或6所述的制冷送风装置，其特征在于：定义风筒长度方向为前后方向，各冷端散热鳍片沿左右方向间隔设置，各热端散热鳍片沿前后方向间隔布置，热端散热风扇固定于热端散热鳍片的上端。

8.根据权利要求7所述的制冷送风装置，其特征在于：各冷端散热鳍片的上端一体成型有冷端散热板，各热端散热鳍片的下端一体成型有热端散热板，半导体制冷片位于冷端散热板和热端散热板之间。

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