一種熱氣打磨并冷氣制冷的3d打印裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是涉及3D打印制造技術(shù)的領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種3D打印制造的后處理的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前3D打印機(jī)進(jìn)行增材打印時，因沒有對擠出物進(jìn)行再處理過程，導(dǎo)致了以下的缺點。
[0003]普通3D打印機(jī)工作時，擠出的堆積物多為圓線條或圓滴，在一層層堆積時，必定圓形體疊加和拼湊圓形體，而所有圓形體堆在一起，中間都有間隙，尤其當(dāng)3D打印機(jī)X軸Y軸Z軸抖動而精度不高時，前后不同時間的擠出物甚至不能緊密結(jié)合在一起，而呈半脫離狀態(tài)，導(dǎo)致產(chǎn)品打印出的物品不夠堅實。
[0004]普通的3D打印機(jī)工作時，因為擠出的材料，熱量在很長時間內(nèi)不能散去，多層的疊加材料仍然有較高的溫度，使打印物體仍然具有細(xì)微的流體特性，并且在自身的重力和來回移動產(chǎn)生的晃動的雙重影響下，很容易導(dǎo)致打印物體的扭曲變形。
[0005]普通的3D打印機(jī)工作時，因為擠出材料為熱熔流體狀態(tài)，打印頭在換行，或換層時，在高溫下，必定會產(chǎn)生拉絲現(xiàn)象，使打印的產(chǎn)品毛刺太多而嚴(yán)重影響質(zhì)量。
[0006]普通的3D打印機(jī)工作時，即使使用了風(fēng)扇對正在打印的產(chǎn)品吹風(fēng)，因打印頭周圍熱量較高，不能吹出的較冷的氣體，而使制冷效果不佳，同時因為風(fēng)扇吹風(fēng)時，風(fēng)的方向為一個方向，容易導(dǎo)致剛擠出的熱性材料被單方向吹風(fēng)后變形，從而會變形而失去精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0008]為解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種熱氣打磨并冷氣制冷的3D打印裝置，通過螺旋熱氣對擠出材料打磨擠壓，同時回抽熱氣，并利用半導(dǎo)體制冷的冷氣對堆砌好的材料冷卻定型。
[0009]技術(shù)方案
[0010]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。
[0011]一種熱氣打磨并冷氣制冷的3D打印裝置，包括:熱氣腔體、螺旋熱氣環(huán)形噴口、熱氣回抽腔體、半導(dǎo)體制冷腔體、半導(dǎo)體制冷制熱裝置。其中，三個腔體由從里面到中間，再到外層，互套在一起成整個整體，包裹3D打印機(jī)的打印頭。三個腔體分別為里層的熱氣腔體，中間的熱氣回抽腔體，外層半導(dǎo)體制冷腔體。
[0012]所述的熱氣腔體，是在熱熔腔體外部罩一個隔空熱氣腔體，其混合二種來源的熱氣:a)半導(dǎo)體制冷制熱裝置通電后在制熱端產(chǎn)生熱氣，b)熱熔腔體外側(cè)發(fā)熱器件產(chǎn)生的熱氣，匯合后的熱氣向螺旋熱氣環(huán)形噴口擠壓流動的動力源來自制熱鼓風(fēng)端，利用半導(dǎo)體裝置出熱端產(chǎn)生熱氣，用風(fēng)扇把該熱氣吹到熱氣腔體，同時混合熱熔腔體外側(cè)的自身加溫?zé)崛鄣亩嘤酂釟猓徊⒋迪蚵菪裏釟猸h(huán)形噴口。
[0013]所述的螺旋熱氣環(huán)形噴口，內(nèi)設(shè)螺旋葉片組，在風(fēng)壓下產(chǎn)生螺旋熱氣，環(huán)形風(fēng)口正對熱熔材料噴嘴，環(huán)形螺旋熱氣對剛擠出的熱熔材料進(jìn)行打磨擠壓，使每次擠出的熱熔材料和之前擠出的材料互相攪拌，減少間隙，并使擠出的材料更加平坦，消除一條條的凹凸線紋。
[0014]所述的熱氣回抽腔體，其下端環(huán)形口緊挨著螺旋熱氣環(huán)形噴口，為第二層腔體，上下通空，上端有風(fēng)扇回抽熱氣，避免噴頭和打印物品周圍積壓太多的熱氣。
[0015]所述的半導(dǎo)體制冷腔體，其下端的環(huán)形出風(fēng)口緊挨著熱氣回抽腔體的下端環(huán)形口，為第三層腔體，上下通空，上端連接半導(dǎo)體的制冷鼓風(fēng)端，由風(fēng)扇吹壓制冷后的空氣向下，從下端環(huán)形口出風(fēng)，吹向噴頭和打印物體，迅速冷卻定型被打磨后的材料。
[0016]所述的半導(dǎo)體制冷制熱裝置，包括制冷鼓風(fēng)端、制熱鼓風(fēng)端。
[0017]在半導(dǎo)體制冷片的制冷端配置金屬冷柵片、鼓冷風(fēng)扇、導(dǎo)冷風(fēng)管、隔冷罩殼、導(dǎo)冷金屬絲，共同組成制冷鼓風(fēng)端，具體為:金屬冷柵片由高傳熱性的多層金屬片組成，并緊貼著半導(dǎo)體制冷片的制冷端，其表面固定導(dǎo)冷金屬絲的一頭，導(dǎo)冷金屬絲的其余部分全部貼在導(dǎo)冷風(fēng)管內(nèi)壁上，導(dǎo)冷風(fēng)管連接隔冷罩殼，鼓冷風(fēng)扇和隔冷罩殼圍成半封閉隔溫腔體。
[0018]在半導(dǎo)體制冷片的制熱端配置金屬熱柵片、鼓熱風(fēng)扇、導(dǎo)熱風(fēng)管、隔熱罩殼、導(dǎo)熱金屬絲，共同組成制熱鼓風(fēng)端。具體為:金屬熱柵片由高傳熱性的多層金屬片組成，并緊貼著半導(dǎo)體制冷片的制熱端，其表面固定導(dǎo)熱金屬絲的一頭，導(dǎo)熱金屬絲的其余部分全部貼在導(dǎo)熱風(fēng)管內(nèi)壁上，導(dǎo)熱風(fēng)管連接隔熱罩殼，鼓熱風(fēng)扇和隔熱罩殼圍成半封閉隔溫腔體。
[0019]以下為具體技術(shù)方案。
[0020]3D打印機(jī)在增材制造時，同時啟動半導(dǎo)體制冷制熱裝置，半導(dǎo)體制冷片在通電后，產(chǎn)生一面的制冷端和一面制熱端，在制冷端產(chǎn)生0°以下的溫度，在制熱端產(chǎn)生了高于室溫的相對高溫度。
[0021]制熱端的相對高溫度，迅速使金屬熱柵片也處于相對高溫度，同時導(dǎo)熱金屬絲因連接金屬熱柵片，使導(dǎo)熱風(fēng)管內(nèi)壁的導(dǎo)熱金屬絲從頭到尾同樣處于相對高溫度。鼓熱風(fēng)扇擠壓的空氣，經(jīng)過金屬熱柵片初步制熱成熱氣。由金屬熱柵片制熱后的熱氣不容易被深度制熱，當(dāng)熱氣再壓入導(dǎo)熱風(fēng)管內(nèi)后，延長并加大了冷熱傳導(dǎo)的接觸面積，被導(dǎo)熱金屬絲進(jìn)一步再深度制熱，提供了制熱鼓風(fēng)端所需的熱氣。
[0022]制熱鼓風(fēng)端把熱氣擠壓到熱氣腔體，同時混合熱熔腔體的發(fā)熱器件產(chǎn)生的熱氣，在里層的熱氣腔體匯總后的熱氣經(jīng)螺旋環(huán)形風(fēng)口噴出，同心圓形狀的環(huán)形口形成向心角度的錐形風(fēng)向，匯成向下的螺旋熱氣，聚焦對準(zhǔn)剛被擠出的熱性熔絲打磨，圓柱狀的膏狀熔絲被旋轉(zhuǎn)的熱浪打旋扯成平餅狀，同時水平旋風(fēng)擠壓拖動著熱膏狀材料涂抹填實了周圍的縫隙，從而壓緊了上下層材料，填實了周圍材料結(jié)合處空隙，同時抹平的過程，不僅把圓形疊加在圓形上的松散方式改成了平板堆積在平板上的緊密方式，而且降低了層高，變薄了層尚等于使打印精度大大提尚了。
[0023]完成打磨過程的熱氣，匯集在熔絲噴嘴附件，在中間層下面的環(huán)形抽風(fēng)口扣罩在該區(qū)域，通過回抽腔體，同時在回抽熱氣，使剛增材堆積的材料上方的熱氣盡量的被抽空。
[0024]制冷端0°以下的溫度，迅速使金屬冷柵片也處于0°以下溫度，同時導(dǎo)冷金屬絲因連接金屬冷柵片，使導(dǎo)冷風(fēng)管內(nèi)壁的導(dǎo)冷金屬絲從頭到尾同樣被制冷在較低的溫度。鼓冷風(fēng)扇擠壓的空氣，經(jīng)過金屬冷柵片初步制冷成冷氣。由金屬冷柵片制冷后的冷氣不容易被深度制冷，當(dāng)冷氣再壓入導(dǎo)冷風(fēng)管內(nèi)后，延長并加大了冷熱傳導(dǎo)的接觸面積，被導(dǎo)冷金屬絲進(jìn)一步再深度制冷，提供了制冷鼓風(fēng)端所需的冷氣。
[0025]剛被增材堆積的材料本身還有較高溫度，甚至上下多層的材料的溫度也將保持較長的時間，由制冷鼓風(fēng)端把該冷氣向下吹壓至扣罩在外層的半導(dǎo)體制冷腔體和下端環(huán)形的冷氣噴口，并吹向噴頭和打印物體。隨著打印頭的來回移動，噴出冷氣的路徑和打印頭移動的路徑一致，致使剛被打磨堅實的形態(tài)被迅速冷固定型，從而使整個目標(biāo)物品不產(chǎn)生熱變形。
[0026]有益效果
[0027]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果。
[0028]經(jīng)過打磨擠壓，使每次擠出的熱熔材料和之前擠出的材料互相攪拌，減少間隙，并使擠出的材料更加平坦，消除一條條的凹凸線紋，大大提高了打印精度，同時也大大提高了打印物品的牢固性，同時螺旋熱氣磨除了拉絲的絲頭。
[0029]經(jīng)過回抽熱氣，避免噴頭和打印物品周圍積壓太多的熱氣，加速打印物體的冷卻和定型。
[0030]經(jīng)過半導(dǎo)體的制冷端，產(chǎn)生的0°以下冷氣，吹向噴頭和打印物體，避免了因熱量產(chǎn)生的更多拉絲，同時迅速冷卻了打印物體，防止了打印物品因過熱，和自身的重力，以及來回移動產(chǎn)生的晃動的影響下而產(chǎn)生扭曲變形，從而提高了打印物品的尺寸準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明的一種熱氣打磨并冷氣制冷的3D打印裝置的剖視圖。
[0032]圖2是本發(fā)明的螺旋熱氣環(huán)形噴口圖。
[0033]圖3是本發(fā)明的半導(dǎo)體制冷制熱裝置圖。
[0034]圖4是本發(fā)明的熱氣打磨并冷氣制冷裝置內(nèi)部剖開斜視圖。
[0035]6-發(fā)熱管，21-熱氣腔體，22-熱氣回抽腔體，23-半導(dǎo)體制冷腔體，24-螺旋熱氣環(huán)形噴口，25-環(huán)形抽風(fēng)口，26-冷氣口，27-半導(dǎo)體制冷制熱裝置，28-抽風(fēng)風(fēng)扇，29-制熱鼓風(fēng)端，30-制冷鼓風(fēng)端，33-螺旋葉片組，34-金屬冷柵片，35-鼓冷風(fēng)扇，36-導(dǎo)冷風(fēng)