[發明專利]3D打印機溫控系統及3D打印機

在審

• 申請號: 201910444416.5
• 申請日: 2019-05-24
• 公開（公告）號: CN110039787A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 王玲;雷鑫槐;周先軍;徐銘恩
• 申請（專利權）人: 杭州捷諾飛生物科技股份有限公司
• 主分類號: B29C64/393
• 分類號: B29C64/393;B33Y50/02
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 趙李

本申請公開了一種3D打印機溫控系統及3D打印機，涉及3D打印的領域。本申請的3D打印機溫控系統包括機箱、溫控模組、制冷液循環回路和傳輸溫控模塊，機箱內設有輸送針頭、物料儲存器、物料輸送管和多個工位，物料輸送管將輸送針頭和物料儲存器連接在一起；溫控模組包括多個溫控模塊，多個溫控模塊分別設置在輸送針頭、物料儲存器或者工位上；制冷液循環回路包括制冷液管和制冷液散熱裝置，制冷液管將制冷液散熱裝置和各個溫控模塊相連形成制冷液循環回路；傳輸溫控模塊設于物料輸送管上。故本申請可以達到對3D打印機內部多個部位的精確控溫效果，從而可以適應生物墨水的打印需求，控制其在不同打印過程中的相態。

技術領域

本申請涉及3D打印的技術領域，具體而言，涉及一種3D打印機溫控系統及3D打印機。

背景技術

在3D打印技術的應用中，溫度的控制起到關鍵的作用。現有的3D打印技術在對生物材料進行打印時，僅在3D打印機的料筒和成型平臺進行溫度控制，導致打印的支架容易產生出絲不均勻，斷絲，表面破裂等問題。

發明內容

一種3D打印機溫控系統，包括機箱、溫控模組、制冷液循環回路和傳輸溫控模塊，機箱內設有輸送針頭、物料儲存器、物料輸送管和多個工位，輸送針頭設于工位的上方，物料輸送管將輸送針頭和物料儲存器連接在一起，可以根據材料需求，如細胞打印生物墨水，對打印機各個區域的溫度進行精確控溫；溫控模組包括多個溫控模塊，多個溫控模塊分別設置在輸送針頭、物料儲存器或者工位上，并用于進行溫度控制，每個溫控模塊通過溫度傳感器和控溫件對不同區域進行溫度的傳感和控制；制冷液循環回路包括制冷液管和制冷液散熱裝置，制冷液管將制冷液散熱裝置和各個溫控模塊相連形成制冷液循環回路，制冷液在制冷液循環回路中循環，制冷液管通過制冷液將各個溫控模塊產生的熱量傳輸至制冷液散熱裝置，并由制冷液散熱裝置排出3D打印機；傳輸溫控模塊設于物料輸送管上，并用于對物料輸送管進行溫控，其作用是使儲存的3D打印材料或處理液發生相態變化，以更便于輸送的相態在物料輸送管中輸送，減少3D打印材料或處理液輸送所需的驅動力，并且減少打印材料或處理液在物料輸送管中造成的形態損傷。

3D打印機溫控系統可以應用于3D打印機，用于生產3D打印的產品，例如打印支架和三維物品。本申請通過增設制冷液循環回路和多個溫控模塊，并將其分別設置在輸送針頭、物料儲存器或者工位上，并將其與制冷液循環回路相連，對輸送針頭、物料儲存器或者工位進行溫度控制，并通過制冷液循環回路和制冷液散熱裝置將溫控模塊產生的熱量排出3D打印機；本申請再通過增設傳輸溫控模塊，使其對物料輸送管進行溫控；故本申請可以對機箱內的多個區域根據各自功用的需要分別對其進行加熱和降溫的處理，達到精確控溫的效果，從而可以適應打印材料例如溫敏材料的相態轉變需求，以控制打印材料的固化成型或支撐去除。

于一實施例中，3D打印機溫控系統包括打印空間降溫模塊，打印空間降溫模塊包括通風裝置，通風裝置設于機箱內，用于向機箱內部通風進行降溫。

打印空間降溫模塊的設置，使得機箱內部整體保持一個較為均勻的溫度，避免只有局部溫度尤其是工位與所生產的產品接觸部位的溫度過低，避免產品底面溫度過低且在豎直方向具有溫差，從而使得產品各層之間保持一定的均一性，從而避免了由于產品上層得不到充分的低溫而凝膠不充分導致塌陷的問題，使得3D打印機可以生產高度更高的產品。另外，打印空間降溫模塊的設置，還可以避免打印過程中產生的熱量在打印空間堆積影響其他溫控模塊的溫控效果，并且通過對環境的溫度控制為打印提供一個穩定的工作環境，以減少不同打印批次間產品的差異。

其中，輸送針頭、物料儲存器、物料輸送管和多個工位為機箱內可以接觸打印材料或者處理液的部件，溫控模組、制冷液循環回路和傳輸溫控模塊、打印空間降溫模塊為用于精確控溫的部件。

于一實施例中，通風裝置包括濾網和第一風扇。濾網和第一風扇的設置，將外部處于室溫(20－25℃)下的空氣凈化后通入機箱內，達到一定的降溫效果，使得3D打印機的操作空間的溫度得到維持。