本發(fā)明屬于3d打印技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種3d打印高溫成型裝置。
背景技術(shù):
3d打印技術(shù)又稱為“增材制造技術(shù)”或“快速成型技術(shù)”,無需原胚和模具,就能直接根據(jù)計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù),通過增加材料的方法生成任何形狀的物體,簡化產(chǎn)品的制造程序,縮短產(chǎn)品的研制周期,提高效率并降低成本。因此,被稱為“具有工業(yè)革命意義的制造技術(shù)”。
熔融沉積技術(shù)(fdm)是目前應(yīng)用最廣泛的3d打印技術(shù),但目前基于fdm技術(shù)的3d打印機(jī)一般采用開放式結(jié)構(gòu),成型室受到環(huán)境溫度的影響,只能打印一些低熔點(diǎn)的絲狀材料,如pla等?,F(xiàn)有技術(shù)中通過采用封閉式結(jié)構(gòu)減小環(huán)境溫度的影響,但由于成型室溫度不可控制,其溫度僅略高于環(huán)境溫度,依然不能滿足高溫材料的打印要求,如peek材料。由于材料的局限性,極大地限制了3d打印機(jī)的應(yīng)用范圍。
目前,實(shí)用新型專利cn201620054887.7中提到,在成型室內(nèi)放置加熱裝置,以提高成型室的溫度。但是,成型室內(nèi)的高溫易劣化3d打印所必須的運(yùn)動組件,易降低設(shè)備的使用壽命。對此,專利cn00809321.0中提供一種高溫成型裝置,該裝置將運(yùn)動組件全部設(shè)置于成型室外。由于打印耗材需要在運(yùn)動部件的驅(qū)動下,才能在成型室形成所各種形狀的打印件,導(dǎo)致上述設(shè)備的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,成本昂貴。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中具有高溫成型室的3d打印設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、實(shí)現(xiàn)難度大、壽命低的問題,提供一種3d打印高溫成型裝置。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
提供一種3d打印高溫成型裝置,包括封閉的成型室、液體冷卻組件、加熱組件、打印頭和三個運(yùn)動組件;所述三個運(yùn)動組件均設(shè)置于所述成型室的殼體上,用于實(shí)現(xiàn)x向、y向以及z向上的運(yùn)動;并且所述三個運(yùn)動組件中,至少一個位于所述成型室內(nèi);所述位于成型室內(nèi)的運(yùn)動組件和連接線纜的材質(zhì)均為耐熱材料;所述打印頭設(shè)置于所述位于成型室內(nèi)的運(yùn)動組件上;所述加熱組件設(shè)置于所述成型室的殼體上,用于對所述成型室內(nèi)部進(jìn)行加熱;所述液體冷卻組件與位于所述成型室內(nèi)的運(yùn)動組件以及打印頭連接,用于對所述位于所述成型室內(nèi)的運(yùn)動組件以及打印頭進(jìn)行冷卻降溫。
本發(fā)明提供的3d打印高溫成型裝置中,通過加熱組件對所述封閉的成型室內(nèi)部進(jìn)行加熱,可根據(jù)需要大幅提高成型室內(nèi)部的溫度,從而拓寬打印材料的選擇范圍,擴(kuò)大了3d打印機(jī)的應(yīng)用范圍。
同時,本發(fā)明中,用于實(shí)現(xiàn)三維空間(x向、y向以及z向)運(yùn)動的三個運(yùn)動組件中,至少一個位于上述成型室內(nèi),可簡化3d打印機(jī)的結(jié)構(gòu),降低成本。重要的是,在至少一個運(yùn)動組件位于高溫成型室內(nèi),通過采用耐熱材料,并且結(jié)合液體冷卻組件,可有效保證位于成型室內(nèi)的運(yùn)動組件和打印頭在高溫下的正常工作,避免由于高溫而導(dǎo)致零部件劣化受損,影響使用壽命。因此,本發(fā)明提供的3d打印高溫成型裝置具有較長的使用壽命。
同時,需要理解的是,本發(fā)明中,優(yōu)選地,上述成型室內(nèi)的各個部件及連接線纜采用耐熱材料,通過采用耐熱材料,可在成型室內(nèi)實(shí)現(xiàn)一定程度的高溫打印。根據(jù)使用需要,結(jié)合上述液體冷卻組件可在成型室內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高溫度的打印,從而保證3d打印高溫成型裝置具有較長的使用壽命,同時進(jìn)一步擴(kuò)展打印材料的選擇范圍。
進(jìn)一步的,所述運(yùn)動組件包括電機(jī);所述液體冷卻組件至少與打印頭以及位于所述成型室內(nèi)的運(yùn)動組件中的電機(jī)連接,至少用于對所述打印頭以及位于所述成型室內(nèi)的運(yùn)動組件中的電機(jī)進(jìn)行冷卻降溫。
上述結(jié)構(gòu)下,液體冷卻組件與電機(jī)連接,對電機(jī)進(jìn)行冷卻降溫。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思可以理解的,上述結(jié)構(gòu)僅為其中一種實(shí)施方式,上述液體冷卻組件并不僅限于對上述電機(jī)進(jìn)行冷卻降溫,還可對成型室內(nèi)的其他各個零部件進(jìn)行冷卻降溫,例如,還可對運(yùn)動組件中傳動絲桿等進(jìn)行冷卻降溫。
進(jìn)一步的,所述液體冷卻組件包括相互連接形成回路的液體循環(huán)部件、制冷器、輸液管、熱交換管、換熱器、儲液罐;熱交換管與所述打印頭和位于成型室內(nèi)的運(yùn)動組件連接,以對打印頭和位于成型室內(nèi)的運(yùn)動組件進(jìn)行冷卻降溫。
通過上述液體冷卻組件,可有效的對打印頭和位于成型室內(nèi)的運(yùn)動組件進(jìn)行降溫。同時,通過輸液管進(jìn)行連接,不受位置關(guān)系及運(yùn)動的限制,滿足使用需求。并且,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的,上述液體冷卻組件所包含的各個零部件的作用在于形成液冷回路,其連接關(guān)系可進(jìn)行調(diào)整,只要能滿足形成冷卻回路的要求即可。本領(lǐng)域技術(shù)人員可采用現(xiàn)有技術(shù)中的其他類似可實(shí)現(xiàn)液冷的零部件及結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步的,所述液體循環(huán)部件、制冷器、換熱器、儲液罐位于所述成型室外,所述熱交換管位于所述成型室內(nèi);所述熱交換管的兩端通過所述輸液管與位于成型室外的制冷器和換熱器連接。
通過將液體循環(huán)部件、制冷器、換熱器、儲液罐設(shè)置于成型室外,僅將熱交換管設(shè)置于成型室內(nèi)可避免成型室內(nèi)的高溫對冷卻效果的影響。
所述三個運(yùn)動組件分別為x向運(yùn)動組件、y向運(yùn)動組件、z向運(yùn)動組件;所述3d打印高溫成型裝置還包括位于成型室內(nèi)的打印平臺;所述打印頭設(shè)置于所述x向運(yùn)動組件或y向運(yùn)動組件上,并可隨x向運(yùn)動組件或y向運(yùn)動組件運(yùn)動;所述打印平臺與所述z向運(yùn)動組件連接,并可隨z向運(yùn)動組件運(yùn)動;所述x向運(yùn)動組件、y向運(yùn)動組件、z向運(yùn)動組件各自獨(dú)立的設(shè)置于所述成型室內(nèi)或成型室外,并且至少一個位于所述成型室內(nèi);所述位于成型室內(nèi)的運(yùn)動組件的材質(zhì)為耐熱材料。
例如,所述三個運(yùn)動組件分別為x向運(yùn)動組件、y向運(yùn)動組件、z向運(yùn)動組件;所述y向運(yùn)動組件包括y軸電機(jī)、y導(dǎo)向軸、y軸皮帶和y向連接件;所述y導(dǎo)向軸沿y向固定于所述成型室內(nèi);所述y向連接件設(shè)置于所述y導(dǎo)向軸上并可沿所述y導(dǎo)向軸移動;所述y軸皮帶位于所述成型室內(nèi),并與所述y向連接件連接;所述y軸電機(jī)設(shè)置于所述成型室的外壁上,并穿過所述成型室的側(cè)壁與所述y軸皮帶連接,所述y軸電機(jī)可通過所述y軸皮帶帶動所述y向連接件沿所述y導(dǎo)向軸移動;所述y軸皮帶材質(zhì)為耐熱材料;所述x向運(yùn)動組件位于所述成型室內(nèi);所述x向運(yùn)動組件包括x軸電機(jī)、x導(dǎo)向軸、x軸皮帶和x向連接件;所述x導(dǎo)向軸沿x向固定于所述y向連接件上;所述x向連接件設(shè)置于所述x導(dǎo)向軸上并可沿所述x導(dǎo)向軸移動;所述x軸皮帶與所述x向連接件和x軸電機(jī)連接,所述x軸電機(jī)可通過所述x軸皮帶帶動所述x向連接件沿所述x導(dǎo)向軸移動;所述x軸皮帶材質(zhì)為耐熱材料;所述打印頭固定于所述x向連接件上;所述z向運(yùn)動組件位于所述成型室外;所述z向運(yùn)動組件包括z軸電機(jī)、z導(dǎo)向軸和z向連接件;所述z導(dǎo)向軸沿z向固定于所述成型室外壁上;所述z向連接件設(shè)置于所述z導(dǎo)向軸上并可沿所述z導(dǎo)向軸移動;所述z軸電機(jī)可帶動所述z向連接件沿所述z導(dǎo)向軸移動;所述3d打印高溫成型裝置還包括位于成型室內(nèi)的打印平臺,所述打印平臺穿過成型室側(cè)壁與所述z向連接件固定連接,并可隨所述z向連接件移動。為了增加成型室的保溫效果,成型室側(cè)壁具有連通槽,連通槽處設(shè)置有彈性密封條,打印平臺通過連接桿經(jīng)所述連通槽穿過成型室側(cè)壁與z向連接件固定連接。同時,連通槽處的密封條與上述連接桿緊密接觸,實(shí)現(xiàn)密封。
上述結(jié)構(gòu)下,僅x向運(yùn)動組件以及y向運(yùn)動組件的部分零部件位于成型室內(nèi)。本發(fā)明中,可將y向運(yùn)動組件和z向運(yùn)動組件均設(shè)置于成型室內(nèi)。為避免過度占用成型室內(nèi)部空間,同時綜合考慮因運(yùn)動組件外置而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的影響,優(yōu)選采用本發(fā)明公開的上述結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明,上述x向運(yùn)動組件、y向運(yùn)動組件、z向運(yùn)動組件的設(shè)置方式僅為一種示例,可以理解的,上述各運(yùn)動組件中的零部件的具體位置可進(jìn)行調(diào)整,例如,y軸電機(jī)可設(shè)置于成型室內(nèi)壁上,此時,采用前述的液體冷卻組件對其進(jìn)行冷卻降溫即可。類似的,x向運(yùn)動組件可設(shè)置于成型室外壁上,設(shè)置于成型室外部的零部件可無需采用液體冷卻組件對其進(jìn)行降溫。對于打印頭,也可調(diào)整設(shè)置位置,例如可設(shè)置于y向運(yùn)動組件上。而對于z向運(yùn)動組件,同樣可根據(jù)需要設(shè)置于成型室內(nèi)部,如前所述,此時需要采用液體冷卻組件對其相關(guān)零部件(例如z軸電機(jī))進(jìn)行冷卻降溫。
進(jìn)一步的,所述加熱組件包括加熱部件、空氣循環(huán)部件和風(fēng)道;所述加熱部件設(shè)置于所述成型室的殼體上,用于加熱空氣;所述風(fēng)道設(shè)置于所述成型室的殼體上并與所述加熱部件連接;所述空氣循環(huán)部件用于產(chǎn)生經(jīng)加熱部件和風(fēng)道流向成型室內(nèi)部的氣流。
通過上述加熱組件可有效的對成型室內(nèi)部進(jìn)行加熱,實(shí)現(xiàn)高溫打印。
可以理解的,上述加熱部件在成型室的殼體上的設(shè)置位置沒有限制。
進(jìn)一步的,所述成型室相對的兩個內(nèi)壁上均設(shè)置有所述風(fēng)道,并且風(fēng)道上開設(shè)有孔狀出風(fēng)口,形成從一側(cè)風(fēng)道進(jìn)入成型室內(nèi),并從另一側(cè)風(fēng)道離開成型室的氣流流道。
通過上述結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)對成型室內(nèi)部的均勻加熱,保證成型室內(nèi)部的溫度均勻,利于保證打印的品質(zhì)。
可以理解的,上述兩個風(fēng)道可分別設(shè)置于成型室左右兩內(nèi)壁上,也可以一個設(shè)置于成型室上下兩內(nèi)壁上。
進(jìn)一步的,所述加熱組件還包括用于探測成型室內(nèi)部溫度的溫度探測器,所述溫度探測器設(shè)置于成型室內(nèi)。
通過上述溫度探測器對成型室內(nèi)部溫度的探測及反饋,可精確控制成型室內(nèi)的溫度。
進(jìn)一步的,所述成型室的殼體包括至少一層保溫層。
通過上述結(jié)構(gòu),利于保證成型室內(nèi)部溫度的穩(wěn)定,減小外界環(huán)境對成型室內(nèi)部溫度的影響。
進(jìn)一步的,所述空氣循環(huán)部件貼合安裝于所述加熱部件上;或者,所述空氣循環(huán)部件與所述加熱部件相互分離。
綜上所述,本發(fā)明提供的3d打印高溫成型裝置能夠使3d打印機(jī)成型室溫度達(dá)到100℃以上,使高溫高性能材料(如peek材料)的打印成為可能,將大大拓展3d打印機(jī)的應(yīng)用行業(yè)和領(lǐng)域,從而改變3d打印機(jī)僅應(yīng)用于教育、原型驗(yàn)證領(lǐng)域等低端市場的現(xiàn)狀。
同時,本發(fā)明提供的3d打印高溫成型裝置可將3d打印機(jī)成型室溫度大大提高,可以解決現(xiàn)有打印機(jī)在打印大尺寸abs、pc等材料時的翹邊、開裂問題,從而可以提高3d打印機(jī)所打印工件的尺寸和成功率。
另外,本發(fā)明提供的3d打印高溫成型裝置可將3d打印機(jī)成型室溫度大大提高,可以將工件打印完成后的退火工藝集成到3d打印機(jī)上,使工件打印完成后立即進(jìn)行退火工藝,從而進(jìn)一步提高打印工件的機(jī)械性能。
附圖說明
圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的3d打印高溫成型裝置的前側(cè)立體圖;
圖2是圖1中a處局部放大圖;
圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的液體冷卻組件的立體圖;
圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的3d打印高溫成型裝置的后側(cè)立體圖。
說明書附圖中的附圖標(biāo)記如下:
101、成型室;
201、x軸電機(jī);202、x導(dǎo)向軸;203、x向連接件;
211、y軸電機(jī);212、y軸皮帶;213、y導(dǎo)向軸;214、y向連接件;
221、z軸電機(jī);222、z導(dǎo)向軸;223、z向連接件;224、密封條;
301、加熱部件;302、空氣循環(huán)部件;303、風(fēng)道;
401、打印頭;
501、液體循環(huán)部件;502、制冷器;503、輸液管;504、熱交換管;505、換熱器;506、儲液罐。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“縱向”、“徑向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
圖1-圖4示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的3d打印高溫成型裝置,其具體結(jié)構(gòu)包括一個封閉的成型室101、液體冷卻組件、加熱組件、打印頭401、x向運(yùn)動組件、y向運(yùn)動組件、z向運(yùn)動組件、打印平臺。
其中,上述成型室101為大體呈長方體狀的箱體,其前側(cè)為3d打印高溫成型裝置的門。成型室101的殼體為保溫結(jié)構(gòu),具體的,成型室101的殼體為多層結(jié)構(gòu),其中,至少一層為保溫層,用于對成型室101內(nèi)部進(jìn)行保溫。
上述加熱組件用于對成型室101進(jìn)行加熱。具體的,本實(shí)施方式中,該加熱組件包括加熱部件301、空氣循環(huán)部件302、風(fēng)道303和溫度探測器(圖中未示出)。
加熱部件301設(shè)置于成型室101的底部。風(fēng)道303設(shè)置于成型室101側(cè)壁上,并位于成型室101內(nèi)。本實(shí)施方式中,風(fēng)道303位于與門相鄰的兩個相對的側(cè)壁上。風(fēng)道303上均勻分布有大量圓形出風(fēng)孔。通過上述圓形出風(fēng)孔,實(shí)現(xiàn)成型室101內(nèi)部與風(fēng)道303內(nèi)部的連通。加熱部件301可采用常規(guī)各種加熱件,例如可采用電阻絲等。
同時,風(fēng)道303底部與加熱部件301連通,形成從加熱部件301經(jīng)左側(cè)風(fēng)道303進(jìn)入成型室101,并從右側(cè)風(fēng)道303離開成型室101的氣流流道。
空氣循環(huán)部件302用于產(chǎn)生氣流。具體的,空氣循環(huán)部件302位于加熱部件301底部,具體可采用風(fēng)扇??諝庋h(huán)部件302向加熱部件301吹入空氣,空氣經(jīng)加熱部件301加熱后從風(fēng)道303進(jìn)入成型室101內(nèi),對成型室101內(nèi)部進(jìn)行加熱??諝庋h(huán)部件302貼合安裝于所述加熱部件301上;或者,所述空氣循環(huán)部件302與所述加熱部件301相互分離。空氣循環(huán)部件302貼合安裝于所述加熱部件301上時效果更好。
溫度探測器設(shè)置于成型室101殼體上,用于探測成型室101內(nèi)部溫度,以便根據(jù)溫度探測器反饋的信息精確控制成型室101內(nèi)部的溫度。成型室101殼體上設(shè)置有多個溫度探測器,上述多個溫度探測器均勻分布于成型室101殼體上。
x向運(yùn)動組件、y向運(yùn)動組件、z向運(yùn)動組件用于協(xié)同配合,實(shí)現(xiàn)打印頭401在成型室101內(nèi)部空間的無死角移動。
具體的,本具體實(shí)施方式中,所述y向運(yùn)動組件包括y軸電機(jī)211、y導(dǎo)向軸213、y軸皮帶212和y向連接件214。
所述y導(dǎo)向軸213沿y向固定于所述成型室101內(nèi)。具體的,成型室101左右兩側(cè)均設(shè)置有沿y向固定的y導(dǎo)向軸213。y導(dǎo)向軸213位于成型室101上部,高于風(fēng)道303上端。
所述y向連接件214設(shè)置于所述y導(dǎo)向軸213上并可沿所述y導(dǎo)向軸213移動。兩個y導(dǎo)向軸213上均設(shè)置有上述y向連接件214。
所述y軸皮帶212位于所述成型室101內(nèi),并與所述y向連接件214連接。y軸皮帶212的運(yùn)動帶動y向連接件214運(yùn)動。
所述y軸電機(jī)211設(shè)置于所述成型室101的外壁上,并穿過所述成型室101的側(cè)壁與y軸皮帶212連接。所述y軸電機(jī)211作為動力部件,可通過所述y軸皮帶212帶動所述y向連接件214沿所述y導(dǎo)向軸213移動。
上述y導(dǎo)向軸213、y軸皮帶212和y向連接件214均位于成型室101內(nèi),本發(fā)明中,y導(dǎo)向軸213、y軸皮帶212和y向連接件214均采用耐熱材質(zhì),尤其是y軸皮帶212。
上述x向運(yùn)動組件包括x軸電機(jī)201、x導(dǎo)向軸202、x軸皮帶(圖中未示出)和x向連接件203。
所述x導(dǎo)向軸202沿x向設(shè)置,其兩端分別固定于左右兩側(cè)的y向連接件214上。x導(dǎo)向軸202具有兩個,相互平行設(shè)置。
所述x向連接件203設(shè)置于所述兩個x導(dǎo)向軸202上并可沿所述兩個x導(dǎo)向軸202移動。
所述x軸皮帶與所述x向連接件203和x軸電機(jī)201連接,所述x軸電機(jī)201可通過所述x軸皮帶帶動所述x向連接件203沿所述x導(dǎo)向軸202移動。
上述x向運(yùn)動組件的x軸電機(jī)201、x導(dǎo)向軸202、x軸皮帶和x向連接件203均位于成型室101內(nèi)部,均采用耐熱材質(zhì),尤其是x軸皮帶。
x軸電機(jī)201固定于成型室101內(nèi)壁上。
所述打印頭401固定于所述x向連接件203底部。
此時,x向運(yùn)動組件整體設(shè)置于y向連接件214上,可隨y向連接件214在y向上運(yùn)動。同時,x向連接件203可帶動打印頭401在x向上運(yùn)動。通過x向運(yùn)動組件和y向運(yùn)動組件的配合,可實(shí)現(xiàn)打印頭401在平面(x-y)范圍內(nèi)的自由運(yùn)動。
本具體實(shí)施方式中,z向運(yùn)動組件位于所述成型室101外。具體的,z向運(yùn)動組件包括z軸電機(jī)221、z導(dǎo)向軸222和z向連接件223。
所述z導(dǎo)向軸222沿z向固定于所述成型室101外壁上。z導(dǎo)向軸222具有兩個,相互平行設(shè)置。
所述z向連接件223設(shè)置于所述z導(dǎo)向軸222上并可沿所述z導(dǎo)向軸222移動。實(shí)現(xiàn)上述功能的結(jié)構(gòu)可為采用現(xiàn)有的各種。
本具體實(shí)施方式中,z軸電機(jī)221位置固定,具體可固定于成型室101上,也可以固定于其他結(jié)構(gòu)上。本具體實(shí)施方式中,兩個z導(dǎo)向軸222上部固定有連接臺。z軸電機(jī)221固定于連接臺上,z軸電機(jī)221位于兩個z導(dǎo)向軸222之間。
z軸電機(jī)221與沿z向設(shè)置的絲桿連接,絲桿穿過z向連接件223,并與z向連接件223螺紋配合連接。z軸電機(jī)221運(yùn)轉(zhuǎn)時可驅(qū)動絲桿轉(zhuǎn)動,絲桿轉(zhuǎn)動驅(qū)動z向連接件223沿z導(dǎo)向軸222沿z向運(yùn)動。
打印平臺為承載產(chǎn)品的部件。具體的,打印平臺在成型室101內(nèi)水平設(shè)置。打印平臺穿過成型室101側(cè)壁與所述z向連接件223固定連接,并可隨所述z向連接件223移動。為了增加成型室的保溫效果,成型室101側(cè)壁具有連通槽,連通槽處設(shè)置有彈性密封條224,打印平臺通過連接桿經(jīng)所述連通槽穿過成型室101側(cè)壁與z向連接件223固定連接。同時,連通槽處的密封條224與上述連接桿緊密接觸,實(shí)現(xiàn)密封。
工作時,打印平臺承載產(chǎn)品,在z向運(yùn)動組件的驅(qū)動下在z向上運(yùn)動。同時通過x向運(yùn)動組件和y向運(yùn)動組件的配合,可實(shí)現(xiàn)在x-y-z三維空間的立體運(yùn)動和打印。
本具體實(shí)施方式中,液體冷卻組件包括依次連接形成回路的液體循環(huán)部件501、制冷器502、輸液管503、熱交換管504、輸液管503、換熱器505、儲液罐506。
液體循環(huán)部件501作為驅(qū)動部件,驅(qū)動冷卻劑沿上述回路運(yùn)轉(zhuǎn)。具體的,液體循環(huán)部件501可采用泵。本發(fā)明中,采用的冷卻劑可以為水或其他常規(guī)的各種冷卻劑。
液體循環(huán)部件501的入口與儲液罐506連通,出口與制冷器502連通。制冷器502的出口通過輸液管503連通至熱交換管504的入口,熱交換管504的出口通過另一條輸液管503連通至換熱器505,換熱器505的出口連通至儲液罐506。
上述熱交換管504用于與待冷卻部件(例如電機(jī)或打印頭401)接觸,以便與待冷卻部件進(jìn)行熱交換,對待冷卻部件進(jìn)行降溫。因此,熱交換管504優(yōu)選導(dǎo)熱性和耐熱性能好的材質(zhì),例如銅。輸液管503優(yōu)選采用耐熱性好的材質(zhì)。
本具體實(shí)施方式中,上述打印頭401和x軸電機(jī)201上均纏繞有熱交換管504。類似的,在其他實(shí)施方式下,例如當(dāng)y軸電機(jī)211和/或z軸電機(jī)221均位于成型室101內(nèi)時,y軸電機(jī)211和/或z軸電機(jī)221上均纏繞有熱交換管504。此時,可設(shè)置多套上述液體冷卻組件,也可以在一套液體冷卻組件中設(shè)置多個熱交換管504,每個熱交換管504各自獨(dú)立的通過輸液管503連通至制冷器502和換熱器505,形成多個獨(dú)立的冷卻回路。上述打印頭401和x軸電機(jī)201的冷卻方式和連接結(jié)構(gòu)可采用如上所述的類似結(jié)構(gòu)。
本具體實(shí)施方式中,所述液體循環(huán)部件501、制冷器502、換熱器505、儲液罐506位于所述成型室101外,熱交換管504位于所述成型室101內(nèi),分別纏繞于打印頭401和x軸電機(jī)201上。每個所述熱交換管504的兩端通過所述輸液管503與位于成型室101外的制冷器502和換熱器505連接。
上述3d打印高溫成型裝置工作時,三個運(yùn)動組件相互配合實(shí)現(xiàn)3d打印。加熱組件用于對成型室101內(nèi)進(jìn)行加熱和溫度控制,以便實(shí)現(xiàn)對高溫材料的打印。重要的是,通過液體冷卻組件對位于高溫成型室101內(nèi)的打印頭401和x軸電機(jī)201進(jìn)行冷卻,保證其正常工作。同時,位于高溫成型室101內(nèi)的其他零部件,例如y導(dǎo)向軸213、y軸皮帶212和y向連接件214、x導(dǎo)向軸202、x軸皮帶和x向連接件203均采用耐高溫材質(zhì),利于保證3d打印高溫成型裝置的使用壽命。本發(fā)明中,耐高溫材質(zhì)的耐熱溫度根據(jù)所需打印的材料進(jìn)行確定,通常,優(yōu)選情況下,上述耐高溫材質(zhì)的耐熱溫度為200℃,例如可以采用耐熱硅膠等。
上述3d打印高溫成型裝置部分結(jié)構(gòu)位于成型室101內(nèi),簡化了3d打印高溫成型裝置的結(jié)構(gòu),避免因所有運(yùn)動組件均位于成型室101外而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,同時也兼顧了成型室101內(nèi)部的空間,避免過多部件位于成型室101內(nèi)而占用打印空間。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。