具有除湿干燥装置的耗材仓及干燥储存箱制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种具有除湿干燥装置的耗材仓及干燥储存箱，属于3D打印设备技术领域。包含具有可打开结构的密封仓体、耗材丝盘支架、至少一个耗材丝通道以及再生式干燥器。本实用新型专利技术通过采用加热再生干燥装置对耗材仓内空间进行深度干燥，使得放置于其内部的耗材丝可以维持干燥状态。在优选方案中，进一步采用加热装置在深度干燥的空气中对耗材丝进行烘干，这样就可以使已吸水受潮的耗材丝被充分干燥并维持在干燥状态。解决了现有技术的耗材仓无法使耗材达到或长时间维持干燥状态的问题。

【技术实现步骤摘要】
具有除湿干燥装置的耗材仓及干燥储存箱
本技术属于3D打印设备
，具体涉及一种具有除湿干燥装置的3D打印机耗材仓以及一种可存放打印耗材的干燥储存箱。
技术介绍
在3D打印行业，塑料耗材熔融前需要先让其处于干燥状态。未经干燥的塑料原料直接用于打印会出现气泡孔，部分塑料甚至会产生分解，导致机械性能下降，严重影响成型的效果。一般而言，一种物料中的含水量可分为自由含水量与平衡含水量两部分。自由含水量是可以被脱除的水分，而平衡含水量与物料本身的吸水性、环境温度以及空气中的水气分压相关，无法完全去除。因此为降低物料中的含水量，则必须设法降低其平衡含水量。进一步讲，物料储存时需要环境空气中的水气分压尽量低，使其平衡含水量控制在极低水平，这样物料才不会从空气中吸收过多的水分。对于多数塑料材料来说，要确保塑料原料中的含水量在可接受的范围，至少需要环境湿度保持在700PPM以下，并最好能将湿度控制在100PPM以内。在3D打印行业，为保证耗材在运输过程中不会受潮，厂商会将耗材干燥后密封保存，并在其中置入干燥剂。但目前多数打印机均不具备除湿干燥能力，当打印耗材拆封并安装到耗材丝盘支架上后，其就一直曝露在潮湿的空气之中，加之3D打印成型时间较长，因此打印耗材会在数小时内吸湿受潮。为解决耗材在打印过程中易受潮的问题，Polymaker推出了外置的小型打印耗材干燥储存箱PolyBox，该储存箱提供一个密封腔体来存放打印耗材，并在密封腔体内置入干燥剂袋。使其保持干燥。这种干燥箱结构简单、成本低，但需要定期手工更换干燥剂，使用麻烦，并且易出现由于未及时更换干燥剂而导致干燥失效的问题。而且据其产品资料介绍仅能将相对湿度控制在10％RH左右，打印耗材在该湿度下长时间存放同样会受潮。在工业3D打印机方面，美国Stratasys公司推出的Fortus系列3D打印机则装备有内设干燥剂的全密封耗材盒以及采用无热再生干燥原理的干燥机向耗材管中持续输送湿度不超过120PPM的干燥气体，以确保打印耗材全程处于干燥状态。其在公告号为CN1216726C的专利技术专利《丝料盒及装载系统》中公布了详细的技术方案。该方案解决了耗材丝受潮的问题。但由于其耗材盒中干燥剂为一次性使用，耗材盒无法让其再生，因此其存放时长取决于盒体的密封效果，存在干燥有效期问题，当耗材用尽重新装填耗材后，也需要同时更换干燥剂；同时，无热再生原理的干燥机也必须依赖于压缩气源。而当前多数3D打印机均不配置有压缩机，因此不便于采用该方案。现有技术中，申请号为CN201710089738.3的专利技术专利《一种3D打印机的丝盘盒及其使用方法》和申请号为CN201920101035.2的技术专利《一种控制打印耗材环境的3D打印机》提供了两种相似的技术方案。两者的相同点均是通过在密封耗材仓中增加加热装置，通过提高耗材丝所处的环境温度来使耗材干燥，区别在于前者仅仅通过提高温度来降低耗材仓内的相对湿度。而后者除了采用热风干燥外，还在耗材仓内设置了硅胶干燥剂，用于吸收密闭空间中的水分。两个方案均通过热风加热来烘干耗材，但由于处在密闭空间中，耗材中的部分水分由于温度升高而被除去，这部分水分会增加密闭空间中的水汽分压，从而导致其干燥能力有限。后者虽然在耗材仓内加入了硅胶干燥剂，可以吸收部分水分，但由于硅胶干燥剂吸水饱和后就无法再吸收水分了，同时硅胶干燥剂加热后吸水能力也会迅速下降，在无法将水分排出耗材仓外的条件下，实际能起到的干燥效果十分有限。并且由于耗材仓内空气无法被深度干燥，通过加热方式烘干后的耗材待冷却后会再次吸湿受潮。从以上分析可以看出，几种现有技术方案虽然有一定的耗材干燥或防潮效果，但受限于无法持续将耗材仓内的水分排出仓外，导致实际效果有限。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提出了一种具有除湿干燥装置的耗材仓、一种可存放打印耗材的干燥储存箱以及应用该耗材仓的3D打印机，通过采用能够将吸收的水分排出耗材仓的加热再生干燥装置，使腔体内空气中含水量控制在极低水平，从而使得放置于腔体内的耗材不会吸水受潮。为了达到上述目的，本技术采用了如下技术方案：提出一种具有除湿干燥装置的耗材仓，包括具有可打开结构的密封仓体、耗材丝盘支架、至少一个耗材丝通道以及干燥装置。具有良好密封性能的仓体可以有效防止大气中的水气进入仓内。耗材仓设计成可打开结构是为了方便取换耗材丝盘，一般常设计成仓门结构，并通过安装密封胶条等密封装置实现仓门闭合后的良好密封。耗材丝盘支架用于安装固定耗材丝盘，并使得耗材丝盘可以在其上顺滑转动。耗材仓上设有耗材丝通道，仓内的耗材丝经所述通道输出至打印头。为防止环境空气中的水分经由耗材丝通道进入耗材仓，所述通道上设置有气密装置，一般可采用O型密封圈。通常3D打印机上会设置两个打印头，同时一次至少可安装两卷耗材丝盘，因此所述耗材丝通道可根据应用需要设置一个或多个。干燥装置是本技术所述耗材仓的核心部件，用于干燥耗材仓内的空气，并将吸收到的水分排出耗材仓外。所述干燥装置能够持续干燥仓内空间，现有技术中冷冻式干燥机以及再生式干燥机均具有这样的功能，但冷冻式干燥机通常只能将空气干燥至露点温度0℃左右，深度干燥效果不理想。再生式干燥机从再生方式上分为加热再生式和无热再生式两大类。无热再生式干燥机需要外接高压气源，并且其更适合持续输出干燥气体，而非对密闭空间进行循环干燥。因此本技术中采用加热再生式干燥器作为干燥装置。现有技术中常见的加热再生式干燥器(如转轮式干燥机、双桶干燥机等)体积大、结构复杂，适合用于大型注塑设备等应用场景，因其结构不易小型化，不方便直接应用于3D打印机或除湿干燥箱等设备。而专用于干燥防潮箱的小型干燥装置则是采用单干燥组件交替吸湿与再生，这对于控制相对湿度在10％RH以上的应用完全没有问题，但在深度干燥状态则存在问题。由于密封仓体无法做到理想密封，在深度干燥状态下微量的水分扩散进密封仓体内就会导致仓内的露点温度产生较大变化，单干燥组件的干燥装置在再生阶段密封仓体内由于没有干燥剂吸湿，就导致仓内的湿度会出现波动。因此所述干燥装置优选具有至少两组相互独立的干燥组件，通过多组干燥组件交替再生，来保证仓内的吸湿过程是连续的。本申请人在申请号为CN201911254245.6的专利技术专利申请中公开了一种用于密闭腔体的空气干燥装置。该装置具有小型化的特点，非常适合应用于3D打印机中，实现对耗材仓内空气的深度干燥。耗材丝通道上的密封装置可以设置在耗材仓壁上，耗材丝从通道穿出并通过送料管输送至打印头。当耗材丝穿出耗材仓后，就暴露在潮湿的大气环境中，一般情况下打印机耗材丝进给速度较低，同时耗材仓一般设置于打印机底部或侧边，与打印头有一定距离，因此耗材丝会有较长时间从周围环境中吸收水分受潮，这对于易吸湿受潮的塑料来说也是不可接受的。为避免这种问题，本技术优选在耗材丝通道上设置延伸料管，所述延伸料管与耗材仓连通，所述气密装置设置于延伸料管的出料端。延伸料管一直延伸至打印头附近，这样耗材丝在延伸料管内依然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有除湿干燥装置的耗材仓，其特征在于，包含：/n具有可打开结构的密封仓体；/n耗材丝盘支架；/n至少一个耗材丝通道，所述通道上设置有气密装置；/n干燥装置，所述干燥装置为加热再生式干燥器。/n

【技术特征摘要】
1.具有除湿干燥装置的耗材仓，其特征在于，包含：
具有可打开结构的密封仓体；
耗材丝盘支架；
至少一个耗材丝通道，所述通道上设置有气密装置；
干燥装置，所述干燥装置为加热再生式干燥器。


2.如权利要求1所述的耗材仓，其特征在于，所述干燥装置具有至少两组相互独立的干燥组件。


3.如权利要求2所述的耗材仓，其特征在于，所述耗材丝通道上设有延伸料管，所述延伸料管与耗材仓连通，所述气密装置设置于延伸料管的出料端。


4.如权利要求2所述的耗材仓，其特征在于，还包括加热装置以及保温层；所述加热装置用于加热耗材丝盘；所述保温层用于耗材丝盘保温，并实现加热装置与干燥装置之间热隔离。


5.如权利要求4所述的耗材仓，其特征在于，每个耗材丝盘均设有独立的加热装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：严铜，
申请(专利权)人：严铜，
类型：新型
国别省市：江苏;32