[發(fā)明專利]一種3D打印機(jī)成型腔體

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911028964.6
• 申請(qǐng)日: 2019-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN110576610A
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張峻巍;胡彥慶;陳發(fā)強(qiáng);張帆;趙今濤;孟凡宇;劉暢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C64/20
• 分類號(hào): B29C64/20;B29C64/295;B29C64/386;B29C64/379;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y50/00;B33Y50/02
• 代理公司: 21224 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 張群

本發(fā)明涉及一種3D打印機(jī)成型腔體，包括腔室、熱床組件、熱床升降機(jī)構(gòu)及溫控與顯示模塊；腔室的頂部設(shè)圓形伸縮罩，圓形伸縮罩與打印噴頭固定連接；熱床組件由熱床、熱床調(diào)平組件和鋁合金平臺(tái)組成，所述鋁合金平臺(tái)設(shè)于腔室內(nèi)，熱床通過(guò)熱床調(diào)平組件固定在鋁合金平臺(tái)上，熱床組件能夠在熱床升降機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下在腔室內(nèi)升降移動(dòng)；所述溫控與顯示模塊由數(shù)字顯示溫控儀、溫度傳感器和碳纖維加熱管組成，溫度傳感器和碳纖維加熱管固定在腔室內(nèi)壁上，溫度傳感器的輸出端與數(shù)字顯示溫控儀的輸入端電連接。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單和控溫效果好的特點(diǎn)，能夠使3D打印機(jī)在打印時(shí)保持恒定溫度，并能夠?qū)Υ蛴〖M(jìn)行退火處理，最終獲得高性能的打印件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及3D打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種3D打印機(jī)成型腔體。

背景技術(shù)

3D打印技術(shù)以其數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化、定制化的特點(diǎn)，在航天航空、汽車船舶和醫(yī)療器械等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。目前，關(guān)于熔融沉積3D打印技術(shù)的研究，逐漸向高溫材料轉(zhuǎn)變；例如研究材料由熔點(diǎn)較低的ABS材料轉(zhuǎn)變?yōu)槿埸c(diǎn)較高的PEEK材料。而在3D打印過(guò)程中，當(dāng)3D打印機(jī)噴嘴擠出線材的溫度和周圍環(huán)境溫差較大時(shí)，擠出絲急速冷卻會(huì)造成打印成型件翹邊和粘結(jié)不牢等問(wèn)題。所以設(shè)計(jì)一種高溫3D打印成型腔體成為亟待解決的問(wèn)題。

目前，市面上已有的高溫3D打印成型腔體的恒溫溫度一般在100℃以內(nèi)，且打印成型恒溫腔體通常與整個(gè)3D打印機(jī)為一體化結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致3D打印機(jī)的步進(jìn)電機(jī)會(huì)由于受熱影響其正常工作。另外，3D打印機(jī)的打印頭組件長(zhǎng)時(shí)間受熱會(huì)使喉管內(nèi)的線材受熱，不利于擠出機(jī)推送線材，進(jìn)而影響打印質(zhì)量。所以，為了更好的打印PEEK等高熔點(diǎn)材料，有必要設(shè)計(jì)一種3D打印高溫成型腔，用于維持恒定的打印溫度，并且打印完成后的打印件可在腔室內(nèi)進(jìn)行退火處理，以獲得更好的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種3D打印機(jī)成型腔體，具有操作簡(jiǎn)單和控溫效果好的特點(diǎn)，能夠使3D打印機(jī)在打印時(shí)保持恒定溫度，并能夠?qū)Υ蛴〖M(jìn)行退火處理，最終獲得高性能的打印件。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種3D打印機(jī)成型腔體，包括腔室、熱床組件、熱床升降機(jī)構(gòu)及溫控與顯示模塊；所述腔室為封閉式結(jié)構(gòu)，腔室的頂部設(shè)圓形伸縮罩，圓形伸縮罩與打印噴頭固定連接；腔室的一側(cè)設(shè)腔門，所述腔室的內(nèi)壁粘貼鋁箔玻纖布；所述熱床組件由熱床、熱床調(diào)平組件和鋁合金平臺(tái)組成，所述鋁合金平臺(tái)設(shè)于腔室內(nèi)，熱床通過(guò)熱床調(diào)平組件固定在鋁合金平臺(tái)上，熱床組件能夠在熱床升降機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下在腔室內(nèi)升降移動(dòng)；所述溫控與顯示模塊由數(shù)字顯示溫控儀、溫度傳感器和碳纖維加熱管組成，溫度傳感器和碳纖維加熱管固定在腔室內(nèi)壁上，溫度傳感器的輸出端與數(shù)字顯示溫控儀的輸入端電連接。

所述腔室是由頂壁、3個(gè)側(cè)壁及底壁圍成的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，圓形伸縮罩固定在頂壁外側(cè)，不設(shè)側(cè)壁的腔室一側(cè)由腔門封閉，腔門上設(shè)觀察窗。

所述熱床調(diào)平組件為4組，在熱床的四角分別設(shè)置1組，熱床調(diào)平組件由螺母、螺釘和彈簧組成，熱床與鋁合金平臺(tái)之間通過(guò)螺釘和螺母連接，螺母與熱床之間設(shè)彈簧。

所述熱床升降機(jī)構(gòu)由絲桿、光軸、聯(lián)軸器、步進(jìn)電機(jī)及法蘭軸承組成；所述腔室內(nèi)豎直設(shè)置絲桿和光軸，絲桿為2根相對(duì)設(shè)置在腔室兩側(cè)，光軸為4根設(shè)置在腔室的四角；鋁合金平臺(tái)上對(duì)應(yīng)設(shè)置2個(gè)絲桿螺母及4個(gè)法蘭軸承，絲桿的底端穿出腔室的底壁后通過(guò)聯(lián)軸器連接步進(jìn)電機(jī)，絲桿與絲桿螺母配合傳動(dòng)帶動(dòng)熱床組件升降；光軸的中部穿設(shè)在對(duì)應(yīng)位置的法蘭軸承中，光軸的上端通過(guò)軸承座與腔室的頂壁連接，光軸的下端通過(guò)軸承座與3D打印機(jī)本體連接；在熱床組件升降過(guò)程中，光軸起導(dǎo)向作用。

所述溫度傳感器為K型熱電偶，數(shù)量為4個(gè)；所述碳纖維加熱管為圓形碳纖維加熱管，數(shù)量為4個(gè)；K型熱電偶和圓形碳纖維加熱管成組設(shè)置，在腔室內(nèi)相對(duì)2個(gè)側(cè)壁的上部、下部分別設(shè)置1個(gè)；4個(gè)K型熱電偶的輸出端分別與數(shù)字顯示溫控儀的輸入端相連，數(shù)字顯示溫控儀的輸出端分別通過(guò)繼電器連接對(duì)應(yīng)的圓形碳纖維加熱管的供電線路；數(shù)字顯示溫控儀具有溫度顯示及報(bào)警功能。