一种3D打印机成型腔体制造技术

本发明专利技术涉及一种3D打印机成型腔体，包括腔室、热床组件、热床升降机构及温控与显示模块；腔室的顶部设圆形伸缩罩，圆形伸缩罩与打印喷头固定连接；热床组件由热床、热床调平组件和铝合金平台组成，所述铝合金平台设于腔室内，热床通过热床调平组件固定在铝合金平台上，热床组件能够在热床升降机构的带动下在腔室内升降移动；所述温控与显示模块由数字显示温控仪、温度传感器和碳纤维加热管组成，温度传感器和碳纤维加热管固定在腔室内壁上，温度传感器的输出端与数字显示温控仪的输入端电连接。本发明专利技术具有操作简单和控温效果好的特点，能够使3D打印机在打印时保持恒定温度，并能够对打印件进行退火处理，最终获得高性能的打印件。

A 3D printer cavity

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印机成型腔体
本专利技术涉及3D打印机
，尤其涉及一种3D打印机成型腔体。
技术介绍
3D打印技术以其数字化、网络化、个性化、定制化的特点，在航天航空、汽车船舶和医疗器械等领域应用广泛。目前，关于熔融沉积3D打印技术的研究，逐渐向高温材料转变；例如研究材料由熔点较低的ABS材料转变为熔点较高的PEEK材料。而在3D打印过程中，当3D打印机喷嘴挤出线材的温度和周围环境温差较大时，挤出丝急速冷却会造成打印成型件翘边和粘结不牢等问题。所以设计一种高温3D打印成型腔体成为亟待解决的问题。目前，市面上已有的高温3D打印成型腔体的恒温温度一般在100℃以内，且打印成型恒温腔体通常与整个3D打印机为一体化结构，导致3D打印机的步进电机会由于受热影响其正常工作。另外，3D打印机的打印头组件长时间受热会使喉管内的线材受热，不利于挤出机推送线材，进而影响打印质量。所以，为了更好的打印PEEK等高熔点材料，有必要设计一种3D打印高温成型腔，用于维持恒定的打印温度，并且打印完成后的打印件可在腔室内进行退火处理，以获得更好的性能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种3D打印机成型腔体，具有操作简单和控温效果好的特点，能够使3D打印机在打印时保持恒定温度，并能够对打印件进行退火处理，最终获得高性能的打印件。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种3D打印机成型腔体，包括腔室、热床组件、热床升降机构及温控与显示模块；所述腔室为封闭式结构，腔室的顶部设圆形伸缩罩，圆形伸缩罩与打印喷头固定连接；腔室的一侧设腔门，所述腔室的内壁粘贴铝箔玻纤布；所述热床组件由热床、热床调平组件和铝合金平台组成，所述铝合金平台设于腔室内，热床通过热床调平组件固定在铝合金平台上，热床组件能够在热床升降机构的带动下在腔室内升降移动；所述温控与显示模块由数字显示温控仪、温度传感器和碳纤维加热管组成，温度传感器和碳纤维加热管固定在腔室内壁上，温度传感器的输出端与数字显示温控仪的输入端电连接。所述腔室是由顶壁、3个侧壁及底壁围成的长方体结构，圆形伸缩罩固定在顶壁外侧，不设侧壁的腔室一侧由腔门封闭，腔门上设观察窗。所述热床调平组件为4组，在热床的四角分别设置1组，热床调平组件由螺母、螺钉和弹簧组成，热床与铝合金平台之间通过螺钉和螺母连接，螺母与热床之间设弹簧。所述热床升降机构由丝杆、光轴、联轴器、步进电机及法兰轴承组成；所述腔室内竖直设置丝杆和光轴，丝杆为2根相对设置在腔室两侧，光轴为4根设置在腔室的四角；铝合金平台上对应设置2个丝杆螺母及4个法兰轴承，丝杆的底端穿出腔室的底壁后通过联轴器连接步进电机，丝杆与丝杆螺母配合传动带动热床组件升降；光轴的中部穿设在对应位置的法兰轴承中，光轴的上端通过轴承座与腔室的顶壁连接，光轴的下端通过轴承座与3D打印机本体连接；在热床组件升降过程中，光轴起导向作用。所述温度传感器为K型热电偶，数量为4个；所述碳纤维加热管为圆形碳纤维加热管，数量为4个；K型热电偶和圆形碳纤维加热管成组设置，在腔室内相对2个侧壁的上部、下部分别设置1个；4个K型热电偶的输出端分别与数字显示温控仪的输入端相连，数字显示温控仪的输出端分别通过继电器连接对应的圆形碳纤维加热管的供电线路；数字显示温控仪具有温度显示及报警功能。所述腔室的顶壁、侧壁及底壁均为复合结构，自内向外依次是聚醚醚酮板、陶瓷纤维棉填充层及铝合金板。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)操作简单，控温效果好；使用时用户只需根据打印材料的特性，通过数字显示温控仪设定腔室的保温温度(腔室的保温温度可设定区间为室温至200℃)，就能够使3D打印机在打印时保持恒定温度，避免高温打印试件出现翘边和粘结不牢的问题。2)打印完成后，可以通过3D打印机成型腔体对打印件进行退火处理，使其重新结晶排序，以使其获得更好的性能。附图说明图1是本专利技术所述一种3D打印机成型腔体的立体结构示意图。图2是本专利技术所述一种3D打印机成型腔体的立体结构剖视图。图3是本专利技术所述热床升降机构的立体结构示意图。图中：101.圆形伸缩罩102.腔室201.热床202.丝杆螺母203.法兰轴承204.热床调平组件205.铝合金平台301.丝杆302.光轴303.联轴器401.温度传感器402.碳纤维加热管具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：如图1、图2所示，本专利技术所述一种3D打印机成型腔体，包括腔室102、热床组件、热床升降机构及温控与显示模块；所述腔室102为封闭式结构，腔室102的顶部设圆形伸缩罩101，圆形伸缩罩101与打印喷头固定连接；腔室102的一侧设腔门，所述腔室102的内壁粘贴铝箔玻纤布；所述热床组件由热床201、热床调平组件204和铝合金平台205组成，所述铝合金平台205设于腔室102内，热床201通过热床调平组件204固定在铝合金平台205上，热床组件能够在热床升降机构的带动下在腔室102内升降移动；所述温控与显示模块由数字显示温控仪、温度传感器401和碳纤维加热管402组成，温度传感器401和碳纤维加热管402固定在腔室102内壁上，温度传感器401的输出端与数字显示温控仪的输入端电连接。所述腔室102是由顶壁、3个侧壁及底壁围成的长方体结构，圆形伸缩罩101固定在顶壁外侧，不设侧壁的腔室102一侧由腔门封闭，腔门上设观察窗。所述热床调平组件204为4组，在热床201的四角分别设置1组，热床调平组件204由螺母、螺钉和弹簧组成，热床201与铝合金平台205之间通过螺钉和螺母连接，螺母与热床201之间设弹簧。如图2、图3所示，所述热床升降机构由丝杆301、光轴302、联轴器303、步进电机及法兰轴承203组成；所述腔室102内竖直设置丝杆301和光轴302，丝杆301为2根相对设置在腔室102两侧，光轴302为4根设置在腔室102的四角；铝合金平台205上对应设置2个丝杆螺母202及4个法兰轴承203，丝杆301的底端穿出腔室102的底壁后通过联轴器303连接步进电机，丝杆301与丝杆螺母202配合传动带动热床组件升降；光轴302的中部穿设在对应位置的法兰轴承203中，光轴302的上端通过轴承座与腔室102的顶壁连接，光轴302的下端通过轴承座与3D打印机本体连接；在热床组件升降过程中，光轴302起导向作用。所述温度传感器401为K型热电偶，数量为4个；所述碳纤维加热管402为圆形碳纤维加热管，数量为4个；K型热电偶和圆形碳纤维加热管成组设置，在腔室102内相对2个侧壁的上部、下部分别设置1个；4个K型热电偶的输出端分别与数字显示温控仪的输入端相连，数字显示温控仪的输出端分别通过继电器连接对应的圆形碳纤维加热管的供电线路；数字显示温控仪具有温度显示及报警功能。所述腔室102的顶壁、侧壁及底壁均为复合结构，自内向外依次是聚醚醚酮板、陶瓷纤维棉填充层及铝合金板。以下实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印机成型腔体，其特征在于，包括腔室、热床组件、热床升降机构及温控与显示模块；所述腔室为封闭式结构，腔室的顶部设圆形伸缩罩，圆形伸缩罩与打印喷头固定连接；腔室的一侧设腔门，所述腔室的内壁粘贴铝箔玻纤布；所述热床组件由热床、热床调平组件和铝合金平台组成，所述铝合金平台设于腔室内，热床通过热床调平组件固定在铝合金平台上，热床组件能够在热床升降机构的带动下在腔室内升降移动；所述温控与显示模块由数字显示温控仪、温度传感器和碳纤维加热管组成，温度传感器和碳纤维加热管固定在腔室内壁上，温度传感器的输出端与数字显示温控仪的输入端电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机成型腔体，其特征在于，包括腔室、热床组件、热床升降机构及温控与显示模块；所述腔室为封闭式结构，腔室的顶部设圆形伸缩罩，圆形伸缩罩与打印喷头固定连接；腔室的一侧设腔门，所述腔室的内壁粘贴铝箔玻纤布；所述热床组件由热床、热床调平组件和铝合金平台组成，所述铝合金平台设于腔室内，热床通过热床调平组件固定在铝合金平台上，热床组件能够在热床升降机构的带动下在腔室内升降移动；所述温控与显示模块由数字显示温控仪、温度传感器和碳纤维加热管组成，温度传感器和碳纤维加热管固定在腔室内壁上，温度传感器的输出端与数字显示温控仪的输入端电连接。


2.根据权利要求1所述的一种3D打印机成型腔体，其特征在于，所述腔室是由顶壁、3个侧壁及底壁围成的长方体结构，圆形伸缩罩固定在顶壁外侧，不设侧壁的腔室一侧由腔门封闭，腔门上设观察窗。


3.根据权利要求1所述的一种3D打印机成型腔体，其特征在于，所述热床调平组件为4组，在热床的四角分别设置1组，热床调平组件由螺母、螺钉和弹簧组成，热床与铝合金平台之间通过螺钉和螺母连接，螺母与热床之间设弹簧。


4.根据权利要求1所述的一种3D打印机成型腔体，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峻巍，胡彦庆，陈发强，张帆，赵今涛，孟凡宇，刘畅，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21