一种3D打印机制造技术

本发明专利技术涉及打印设备技术领域，具体为一种3D打印机，包括底架，所述底架顶部设有动力装置和打印装置，所述打印装置包括助推器，所述助推器的底部设有加热器，所述加热器的底部设有喷头，所述助推器的顶部连通有进料口，所述进料口内部滑动连接有物料管，所述喷头的外表面均匀阵列设有多个冷却剂箱，相邻所述冷却剂箱之间设有扇形风扇。该装置通过扇形风扇、冷却剂箱、环形箱、电磁阀和耐热弹性端头相互配合，共同解决了装置内高温、风扇震动、定点冷却和打印壁厚增加的问题，不仅可以有效的对打印材料进行定点快速高效冷却，还可以根据壁厚的改变而改变耐热弹性端头的开口形状大小，以适应打印厚度，并根据打印厚度适配改变快速冷却位置和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印机
本专利技术涉及打印设备
，具体为一种3d打印机。
技术介绍
3D打印机（3DPrinters）简称（3DP）是一位名为恩里科·迪尼（EnricoDini）的专利技术家设计的一种神奇的打印机，不仅可以“打印”一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。但是3D打印出来的是物体的模型，不能打印出物体的功能。现有的3D打印机多采用风扇对打印过程进行冷却，该冷却方式效率慢，同时根据喷头的打印方向的改变，风扇并不能随之改变冷却方向，因此风扇震动以及其风力作用的方向会对打印过程造成影响。同时，现阶段3D打印过程中无法对刚刚从喷头中流出的熔融打印材料进行快速高效的定点冷却，尤其是弧形拐角处，因而会对打印件的质量和精度造成影响。同样的，在逐层进行3D打印时，无法对打印件的壁厚进行改变，因为喷头的大小无法改变，即使有些喷头大小可以发生变化，但是对应的喷头变化位置冷却的速率也常常不符合需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种3d打印机，解决了3D打印机在使用时存在风扇冷却效率慢，风力吹动会对打印方向造成影响，侧端安装的风扇震动会使材料下料不准确，同时无法控制不同层数连接部位粘性以及冷却速度的变化问题。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种3D打印机，包括底架，所述底架顶部设有动力装置和打印装置，所述打印装置包括助推器，所述助推器的底部设有加热器，所述加热器的底部设有喷头，所述助推器的顶部连通有进料口，所述进料口内部滑动连接有物料管，所述喷头的外表面均匀阵列设有多个冷却剂箱，相邻所述冷却剂箱之间设有扇形风扇，所述扇形风扇的出风口朝下，所述冷却剂箱远离喷头的一端底部设有弧形排料管，所述冷却剂箱靠近喷头的一端底部设有弧形入料管，所述弧形入料管内部设有抽料机，所述弧形排料管和弧形入料管的底部均连通有环形箱，所述所述环形箱的内部均匀圆周阵列设有多个螺旋出风管道，所述环形箱的内侧均匀阵列设有多个电磁阀，所述电磁阀位于冷却剂箱的底部且开关大小受到对应位置抽料机控制，所述电磁阀内部借助磁性设有电磁铁，所述喷头的底部且位于环形箱内侧活动连接有耐热弹性端头，所述耐热弹性端头具有磁性且与电磁阀磁性相反。优选的，所述动力装置包括多个第一滑轨，，所述第一滑轨均匀阵列分布且与底架的顶部固定连接，正中所述第一滑轨的内部滑动连接有第一电控滑块，两侧所述第一滑轨的内部滑动连接有支撑滑块，所述第一电控滑块和支撑滑块的顶部设有热板。优选的，所述底架的顶部设有竖架，所述竖架的一侧设有支撑块，所述竖架的一侧设有第二滑轨，所述第二滑轨的底部与支撑块固定连接，所述第二滑轨的内部滑动连接有第二电控滑块，所述第二电控滑块远离竖架的一端设有连接板。优选的，所述连接板远离第二电控滑块的一侧设有横板，所述横板的一侧设有第三滑轨，所述第三滑轨内部滑动连接有第三电控滑块，所述第三电控滑块的另一侧设有打印装置。优选的，当第一电控滑块和第三电控滑块同时启动时，与运动方向相反的两个所述冷却剂箱均沿弧形排料管向环形箱内排出冷却剂，两个所述冷却剂箱排出的冷却剂的总量不变，且同一轴向所述冷却剂箱的排出量随喷头速度方向与该轴向间的夹角不断增大而减小；壁厚增加端所述抽料机开启并带动底部所述电磁阀开启，所述电磁阀电磁吸引耐热弹性端头使其发生形变，所述抽料机抽取环形箱内的冷却剂并进入冷却剂箱。优选的，所述支撑块的顶部设有支撑杆，所述支撑杆与第二电控滑块滑动连接。优选的，所述助推器包括两个转轴，所述转轴的外表面均设有齿轮，其一所述转轴的另一端设有驱动电机，所述物料管活动连接于齿轮的啮合处。优选的，所述热板内设有电加热丝且可设计成网状结构。优选的，所述支撑块的一侧设有数控操作面板，所述数控操作面板电性精准控制各电器元件。优选的，所述竖架的一侧设有物料盘，所述物料管的另一端螺旋盘绕在物料盘内部。本专利技术至少具备以下有益效果：1.本专利技术通过设置第一电控滑块、第二电控滑块和第三电控滑块等装置的相互配合，解决了3D打印机移动时的精度要求问题。使得打印装置在空间XYZ轴方向移动过程中移动的精度和位置受到精准控制，并结合数控操作面板进行实时的检测控制，提高了位移精度，为后续的工作提供很好的支撑与协作，电控滑块相较于普通的传送带以及丝杆传送方式，具备很高的传送精准度以及承载力，可以很好地对各部件进行支撑保护，同时在运动时受到中控系统的控制运动误差很小，充分实现3D打印所需的进度要求。2.本专利技术通过设置扇形风扇、环形箱和螺旋出风管道等装置的相互配合，解决了3D打印机使用时内部高温环境以及风力过大造成打印件精度降低的问题。扇形风扇在喷头外表面圆周阵列分布，其进风口可以有效的对加热器产生的高温进行抽取，防止其对装置内部部件造成损坏，同时其对称分布可以有效的减缓扇形风扇自身工作产生的震动对喷头造成的影响，且扇形风扇出风口产生的热风在螺旋出风管道的阻风作用下有原本的直线强风转变为螺旋柔风，避免风力对打印件造成吹动倾斜甚至倒塌，降低打印精度。3.本专利技术通过设置冷却剂箱、弧形排料管、弧形入料管和环形箱等装置的相互配合，共同解决了装置定点快速冷却的问题。在喷头移动过程中，与喷头移动方向相反的冷却液箱沿弧形排料管向环形箱内部流入冷却剂液氮，扇形风扇产生的高温柔风与冷却剂液氮进行热交换，同时借助螺旋出风管道增大其接触时长和接触面积，从而高温柔风充分散热降温，最终沿螺旋出风管道的出风口排出并作用于刚刚流出的熔融材料顶部进行定点快速高效冷却，使得熔融材料快速凝固成型，而顶部的冷却剂液氮由于热交换程度高，并受到后端冷却剂液氮的挤压作用逐渐进入弧形入料管内并最终进入冷却剂箱内进行二次压缩冷凝，因此该不仅实现了定点快速冷却，还能结合扇形风扇产生的柔风与移动方向进行快速有效的反馈控制，工作效果好，节约资源。4.本专利技术通过设置电磁阀和耐热弹性端头等装置的相互配合，解决了逐层打印时壁厚增加的粘结问题。进行逐层打印需要增加壁厚时，壁厚增加端抽料机打开，同步就会打开对应的电磁阀，电磁阀借助自身磁性吸引耐热弹性端头使其发生形变，其形变大小尺寸与电磁阀打开程度有关，并受到中控系统的控制，当耐热弹性端头达到合适的尺寸时，电控滑块控制打印装置移动，在移动过程中与移动方向相反的冷却剂箱持续排出冷切剂液氮，同时与壁厚增加端方向相同的抽料机会抽取环形箱内部的冷却剂液氮，使其向该侧运动，并结合扇形风扇产生的柔风对该端端进行快速高效冷却，以此来解决其冷却速率问题，防止其因没有支撑点且冷却速率较慢而导致倾斜或者坍塌，从而降低打印件质量。该装置可以有效的改变喷头底部耐热弹性端头的开口形状的大小，依次适应所需要的打印件的壁厚，同时电磁铁在实际使用时不仅起到阻流的作用，还能同步控制耐热弹性端头的形状大小，从而对加工进行实时同步按要求控制，随着打印件壁厚的改变冷却的位置和效率也会随之发生相匹配的适应性改变，以此来达到高效快速的冷却效果，满足打印件的效果，提高打印效率。附图说明为了更清楚地说明本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印机，包括底架（1），所述底架（1）顶部设有动力装置和打印装置（15），其特征在于：所述打印装置（15）包括助推器（16），所述助推器（16）的底部设有加热器（17），所述加热器（17）的底部设有喷头（20），所述助推器（16）的顶部连通有进料口（18），所述进料口（18）内部滑动连接有物料管（19），所述喷头（20）的外表面均匀阵列设有多个冷却剂箱（22），相邻所述冷却剂箱（22）之间设有扇形风扇（28），所述扇形风扇（28）的出风口朝下，所述冷却剂箱（22）远离喷头（20）的一端底部设有弧形排料管（23），所述冷却剂箱（22）靠近喷头（20）的一端底部设有弧形入料管（24），所述弧形入料管（24）内部设有抽料机，所述弧形排料管（23）和弧形入料管（24）的底部均连通有环形箱（25），所述所述环形箱（25）的内部均匀圆周阵列设有多个螺旋出风管道（26），所述环形箱（25）的内侧均匀阵列设有多个电磁阀（27），所述电磁阀（27）位于冷却剂箱（22）的底部且开关大小受到对应位置抽料机控制，所述电磁阀（27）内部借助磁性设有电磁铁，所述喷头（20）的底部且位于环形箱（25）内侧活动连接有耐热弹性端头（21），所述耐热弹性端头（21）具有磁性且与电磁阀（27）磁性相反。/n...

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机，包括底架（1），所述底架（1）顶部设有动力装置和打印装置（15），其特征在于：所述打印装置（15）包括助推器（16），所述助推器（16）的底部设有加热器（17），所述加热器（17）的底部设有喷头（20），所述助推器（16）的顶部连通有进料口（18），所述进料口（18）内部滑动连接有物料管（19），所述喷头（20）的外表面均匀阵列设有多个冷却剂箱（22），相邻所述冷却剂箱（22）之间设有扇形风扇（28），所述扇形风扇（28）的出风口朝下，所述冷却剂箱（22）远离喷头（20）的一端底部设有弧形排料管（23），所述冷却剂箱（22）靠近喷头（20）的一端底部设有弧形入料管（24），所述弧形入料管（24）内部设有抽料机，所述弧形排料管（23）和弧形入料管（24）的底部均连通有环形箱（25），所述所述环形箱（25）的内部均匀圆周阵列设有多个螺旋出风管道（26），所述环形箱（25）的内侧均匀阵列设有多个电磁阀（27），所述电磁阀（27）位于冷却剂箱（22）的底部且开关大小受到对应位置抽料机控制，所述电磁阀（27）内部借助磁性设有电磁铁，所述喷头（20）的底部且位于环形箱（25）内侧活动连接有耐热弹性端头（21），所述耐热弹性端头（21）具有磁性且与电磁阀（27）磁性相反。


2.根据权利要求1所述的一种3D打印机，其特征在于：所述动力装置包括多个第一滑轨（2），，所述第一滑轨（2）均匀阵列分布且与底架（1）的顶部固定连接，正中所述第一滑轨（2）的内部滑动连接有第一电控滑块（3），两侧所述第一滑轨（2）的内部滑动连接有支撑滑块（4），所述第一电控滑块（3）和支撑滑块（4）的顶部设有热板（5）。


3.根据权利要求2所述的一种3D打印机，其特征在于：所述底架（1）的顶部设有竖架（6），所述竖架（6）的一侧设有支撑块（7），所述竖架（6）的一侧设有第二滑轨（8），所述第二滑轨（8）的底部与支撑块（7）固定连接，所述第二滑轨（8）的内部滑动连接有第二电控滑块（9），所述第二电控滑块（9）...

【专利技术属性】
技术研发人员：白万涛，
申请(专利权)人：白万涛，
类型：发明
国别省市：北京;11