[實用新型]壓縮機制冷式三維打印機的底座安裝結構

有效

• 申請號: 201520685575.1
• 申請日: 2015-09-07
• 公開（公告）號: CN204894545U
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 陳永方;王震虎;劉揚;陳幫軍
• 申請（專利權）人: 黃河科技學院
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B33Y30/00
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

技術領域

本實用新型屬于三維成型技術領域，尤其涉及一種壓縮機制冷式三維打印機的底座安裝結構。

背景技術

三維打印技術，是以計算機三維設計模型為藍本，通過軟件分層離散和數控成型系統，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細胞組織等特殊材料進行逐層堆積黏結，最終疊加成型，制造出實體產品。三維打印將三維實體變為若干個二維平面，通過對材料處理并逐層疊加進行生產，大大降低了制造的復雜度。這種數字化制造模式直接從計算機圖形數據中便可生成任何形狀的零件。熔融沉積造型(FDM)技術是三維打印技術中的一個主流技術，FDM技術是將CAD模型分為一層層極薄的截面，生成控制三維打印機噴嘴移動軌跡的二維幾何信息。三維打印機的加熱頭把熱熔性材料（ABS樹脂、尼龍、蠟等）加熱到臨界狀態，呈現半流體性質，在計算機控制下，沿CAD確定的二維幾何信息運動軌跡，擠出頭將半流動狀態的材料擠壓出來，凝固形成輪廓形狀的薄層。當一層完畢后，通過垂直升降系統降下新形成層，進行固化。這樣層層堆積粘結，自下而上形成該模型的三維實體。

應用FDM技術的三維打印機的關鍵問題之一是成型精度問題，影響成型精度的因素有很多，包括機架強度、傳動穩定性以及對熱熔性材料進行冷卻的問題等。機架強度不足會導致打印機在工作過程中出現裝配尺寸的變化，對成型精度造成影響；強度不足還會導致傳動穩定性不高，打印頭行走過程中機架出現震動，使打印精度降低；熱熔性材料經擠出頭擠出后冷卻太慢，會出現熱熔性材料被重力自然拉長，導致打印出來的模型出現變形的問題。所以，為提高打印精度，亟需對現有的三維打印機進行改進。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供一種結構緊湊、強度高、傳動穩定性好、縮短熱熔性材料冷卻時間、提升打印精度的壓縮機制冷式三維打印機的底座安裝結構。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：壓縮機制冷式三維打印機的底座安裝結構，包括壓縮機制冷器和Y軸框架，Y軸框架后側設有Y軸步進電機，Y軸框架上水平設有Y軸導軌，Y軸導軌上滑動設有加工平臺，Y軸步進電機通過Y軸同步帶傳動機構與加工平臺底部傳動連接，加工平臺左右兩側固定連接有Z軸框架，壓縮機制冷器固定設在Z軸框架下端側部；

壓縮機制冷器包括殼體，殼體內設有盒體以及位于盒體頂部的制冷壓縮機、冷凝器、冷凝散熱器、節流閥、風量調節電機和渦輪風機，盒體內設有蒸發器和用于調節盒體內通風截面積大小的風門，風門中部垂直設有轉動連接在盒體上的轉軸，風量調節電機的主軸與轉軸傳動連接，冷凝散熱器設在冷凝器上，殼體上設有鄰近制冷壓縮機的散熱進風窗和鄰近冷凝散熱器的散熱出風窗，制冷壓縮機、冷凝器、節流閥、蒸發器和制冷壓縮機順次通過管道連接，殼體上設有與渦輪風機進風口連接的冷卻進風窗，盒體上設有與渦輪風機出風口連通的入風口，風門位于入風口和蒸發器之間；盒體上在鄰近蒸發器的一端連接有導風罩，導風罩的出口連接有伸出殼體的冷風管，冷風管連接有冷卻噴嘴。

采用上述技術方案，壓縮機制冷式三維打印機還包括以下技術特征：Z軸框架底部設有Z軸步進電機，Z軸框架上設有Z軸導軌，Z軸導軌上滑動設有X軸框架，Z軸步進電機通過滾珠絲杠副與X軸框架傳動連接，X軸框架一端設有X軸步進電機，X軸框架上設有X軸導軌，X軸導軌上滑動設有三維材料擠出組件，X軸步進電機通過X軸同步帶傳動機構與三維材料擠出組件傳動連接；

三維材料擠出組件包括滑動設在X軸導軌上的滑塊，滑塊上設有擠出機，擠出機下端的出料口連接有擠出管，擠出管上設有加熱器，擠出管下端連接有擠出頭；本實用新型中的冷卻噴嘴通過連接板設在滑塊下方，冷卻噴嘴的吹風口朝向擠出頭的出口。

加工平臺與Y軸導軌之間、X軸框架與Z軸導軌之間、滑塊與X軸導軌之間均通過滑動軸承滑動連接。

壓縮機制冷式三維打印機的以上技術方案具有以下有益效果：

1、X軸向、Y軸向和Z軸向均采用步進電機驅動，并采用滾珠絲杠副或同步帶傳動機構作為傳動機構，并且在滑動連接處均采用精密的滑動軸承，移動平穩，移動精度高，從而提高三維材料擠出組件的穩定性及移動的精密度。

2、本實用新型的制冷原理為：制冷壓縮機把制冷劑由低溫低壓氣體壓縮成高溫高壓氣體，再經過冷凝器冷凝成常溫高壓的液體，經節流閥節流后，則成為低溫低壓的液體。低溫低壓的液態制冷劑送入蒸發器，在蒸發器中吸熱蒸發而成為高溫低壓的蒸汽，再次輸送進制冷壓縮機，從而完成制冷循環。