[實用新型]一種增材制造設備的基板溫控系統

有效

• 申請號: 201821375414.2
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN208682128U
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 王博文
• 申請（專利權）人: 上海悅瑞三維科技股份有限公司;長興悅瑞三維科技有限公司;深圳悅瑞三維科技有限公司
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B29C64/295;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

本實用新型是一種增材制造設備的基板溫控系統，包括基板、溫度監控單元、加熱單元、隔熱單元、密封圈和底板。基板置于最頂層，粉末在激光能量作用下會直接與基板融為一體。加熱單元和溫度監控單元協調工作，使得整個基板平面內溫度值達到工藝要求值，且溫度均勻一致。隔熱單元可以降低熱量向升降傳動機構傳輸，確保傳動機構不會因超溫而失效。本實用新型整體結構簡單，溫控精度滿足實際需求。

技術領域

本實用新型屬于增材制造領域，具體涉及一種增材制造設備的基板溫控系統。

背景技術

增材制造技術是以三維數據模型為輸入，以金屬、陶瓷和塑料等為原材料，以專業的制造設備逐層制造并層層堆積制造零件的技術。區別于傳統的做減法的材料去除技術，增材制造技術是一種做加法的的材料累加制造技術。

激光選區融化技術是增材制造技術的重要組成部分，采用精細激光聚焦光束快速熔化預置的金屬粉末材料，幾乎可以直接獲得任意形狀以及具有完全冶金結合的功能零件。但是在激光選區融化成形過程中，局部激光的熱量輸入會導致零件成形后存在殘余應力，殘余應力會導致成形零件出現變形、翹曲甚至出現裂紋等缺陷，使得成形零件報廢。

針對這一情況，尤其是在選區打印的前幾層，必須要進行預熱。現有技術方案中，基于點陣式主動溫控系統使得零件在加熱過程中始終可以處于一個近恒溫環境中，但是這種技術方案結構復雜，加熱單元和測溫單元較多，溫控系統復雜，維護難度大。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術技術問題是：提供一種增材制造設備的基板溫控系統，整體結構簡單，溫控精度滿足實際需求。

本實用新型技術問題通過下述方案解決：一種增材制造設備的基板溫控系統，基板設在最頂層，自上而下依序包括基板、溫度監控單元、加熱單元、隔熱單元、密封圈和底板。

基板置于最頂層，粉末在激光能量作用下會直接與基板融為一體。加熱單元和溫度監控單元協調工作，使得整個基板平面內溫度值達到工藝要求值，且溫度均勻一致。隔熱單元可以降低熱量向升降傳動機構傳輸，確保傳動機構不會因超溫而失效。

所述的加熱單元為一種整板均勻預埋加熱絲的加熱片，采用陶瓷、橡膠、鋼板或鋁板等作為外殼，通過預埋入細微的加熱絲，并且避開安裝孔，使加熱絲均布在溫度監控單元底部。

所述的溫度監控單元包括溫控板、精密溫度傳感器和溫度開關，溫控板與基板連接，采用包括紫銅或鋁合金的高導熱金屬，外輪廓形狀與基板一致；精密溫度傳感器和溫度開關置于溫控板的中部。

所述的溫度開關為過溫保護單元，當溫控板實際溫度低于設定溫度時，溫度開關正常；當溫控板實際溫度異常超出設定溫度時，溫度開關動作并發出超溫報警信號，上位機讀取報警信號處理后作出超溫情況處理。溫度監控單元內置有溫度開關具有雙重溫度保護作用。

本實用新型的特點在于：

1.加熱單元采用整板均勻預埋加熱絲結構，加熱溫度場更加均勻；

2.溫控板采用紫銅等導熱好的材料，使得熱量可以在溫度監控單元內均勻分布；

3.溫度監控單元安裝有溫度開關作為雙重溫度保護，即使溫度傳感器失效情況下也能及時作出有效保護。

附圖說明

圖1是基板溫控系統結構總裝示意圖；

圖2是溫度監控單元結構示意圖；

圖3是隔熱單元結構示意圖；

圖中標號說明：

1——基板；

2——溫度監控單元；

201——溫控板；202——精密溫度傳感器；203——溫度開關；