一种3D打印产品成型降温装置的制作方法

一种3d打印产品成型降温装置
技术领域
1.本发明涉及3d打印产品成型技术领域，具体涉及一种3d打印产品成型降温装置。


背景技术：

2.3d打印是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术；它通常是采用数字技术材料打印机来实现的，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。
3.目前，3d打印产品的成型工艺主要包括三维模型建立、导出文件并拷贝到打印机中、打印材料选择并调试打印机、模型打印以及取出模型并进行降温冷却处理，其中3d打印产品成型后降温冷却过程中存在以下难题：a.现有的冷却降温装置大多是通过风机促进空气流通对3d打印产品进行风冷降温，而且风机基本是固定在某个位置，使得这种降温方式效率低，并且只能对3d打印产品局部进行冷却降温，无法对3d产品整体进行均匀冷却降温；b.现有冷却降温装置大多只能对3d打印产品顶部和外侧周围进行有效降温，而对于3d打印产品底部却无法有效降温；c.当3d打印产品为塑料材质时会散发异味气体，将这些异味气体直接排放到外界环境中会影响工作人员的身体健康。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种3d打印产品成型降温装置，可以解决上述提到的难题。
5.为了实现上述目的，本发明具体采用以下技术方案：一种3d打印产品成型降温装置，包括冷却框、水冷降温机构以及风冷降温机构，所述冷却框底部设置有水冷降温机构，所述冷却框内设置有风冷降温机构。
6.所述的水冷降温机构包括底盘、循环管、进水管、一号储存箱、连接管、冷却棒、二号储存箱以及出水管，所述冷却框内的底部设置有底盘，所述底盘内设置有循环管，所述循环管为平面螺旋结构，所述冷却框底部内安装有一号储存箱和二号储存箱，所述一号储存箱位于底盘中部下方，所述二号储存箱位于底盘一侧下方，所述一号储存箱与循环管中心的一端通过进水管相连通，所述二号储存箱与循环管另一端通过出水管相连通，所述一号储存箱下端和二号储存箱下端通过连接管相连通，所述连接管内设置有冷却棒。
7.所述的风冷降温机构包括降温条、风冷支链、一号圆环、二号圆环、外齿圈、传动齿轮、转动轴、转动电机以及出风嘴，所述的冷却框顶端内部和底端内部分别转动安装有一号圆环和二号圆环，且一号圆环和二号圆环中心线重合，所述一号圆环和二号圆环之间连接有多个竖直的降温条，所述降温条上设置有风冷支链，所述一号圆环外侧壁和二号圆环外侧壁均套设有外齿圈，所述冷却框外侧设置有竖直的转动轴，且转动轴两端转动安装在冷却框外侧壁上设置的固定座上，所述转动轴上通过花键安装有两个传动齿轮且传动齿轮与外齿圈啮合，所述转动轴通过联轴器与转动电机输出端相连接，且转动电机通过电机座安装在固定座上，所述冷却框内侧壁上周向均匀且从上往下均匀设置有多个出风嘴，所述出
风嘴朝向冷却框内侧壁的一端贯穿冷却框并与现有的冷风气源相连通。
8.优选的，所述的一号储存箱内左右滑动设置有活塞，所述活塞左端连接有拉杆，所述拉杆左端贯穿一号储存箱且为密封配合，所述冷却框底部内且位于一号储存箱左端开设有活动腔，所述拉杆左端贯穿活动腔，所述拉杆外侧壁上套设有固定盘且固定盘位于活动腔内，所述拉杆外侧壁上套设有复位弹簧且复位弹簧连接在固定盘和一号储存箱左端之间。
9.优选的，所述的进水管和连接管上分别设置有一号单向阀和二号单向阀。
10.优选的，所述的风冷支链包括风冷架、风扇、驱动条以及驱动组件，所述降温条远离冷却框内侧壁的一侧从上往下均匀设置有多个风冷架，所述风冷架朝向冷却框内侧壁的一端通过销轴转动安装在降温条上，所述风冷架远离冷却框的一端固定有风扇，所述风冷架朝向冷却框内侧壁的一端固定有驱动条，所述驱动条与驱动组件相连接。
11.优选的，所述的驱动组件包括滑槽、驱动杆、驱动块以及丝杆，所述降温条朝向冷却框内侧壁的一端设置有竖直的丝杆，所述丝杆两端转动安装在降温条上设置的安装座上，所述丝杆上螺纹连接有多个驱动块，所述驱动块朝向驱动条的一端固定有驱动杆，所述驱动条上开设有前后贯通的滑槽且驱动杆滑动设置在滑槽内。
12.优选的，所述的丝杆两端均通过花键安装有不完全齿轮，所述不完全齿轮贯穿降温条，所述冷却框内侧壁上设置有两个上下分布的内齿圈，所述内齿圈与不完全齿轮啮合。
13.优选的，所述的二号圆环下端内侧壁周向均匀设置有多个三角块，所述三角块斜面与拉杆左端抵触配合。
14.优选的，所述的冷却框顶部开设有多个贯通的通孔，所述通孔内通过可拆卸的方式安装有活性炭包，所述冷却框内上端面设置有可以吸附铁磁性金属的磁性板。
15.本发明的有益效果在于：1.本发明将冷风气源中的冷风输送到冷却框中，然后通过风扇促进冷却框中的气体流通以便冷风更好地对3d打印产品进行风冷降温，同时本发明利用水冷原理对3d打印产品底部进行循环水冷降温，解决冷却框中的冷风无法对3d打印产品底部进行风冷降温的问题，从而可以更加高效地对3d打印产品进行冷却降温，提高冷却效率，同时通过活性炭包和磁性板过滤冷却框的异味气体和吸附气体中含有的粉末金属。
16.2.本发明通过外齿圈与齿轮啮合以及内齿圈与不完全齿轮啮合，使得风扇在冷却框中转动并且可以进行上下摆动，确保风扇可以对3d打印产品进行周向均匀吹风降温，从而使得3d打印产品各部位同步且均匀降温，防止3d打印产品局部温差大导致3d打印产品变形。
17.3.本发明通过平面螺旋结构的循环管对底盘进行均匀冷却处理，确保底盘上表面温度均匀，本发明通过二号圆环上的三角块和复位弹簧使得冷却液可以在一号储存箱、循环管和二号储存箱中循环流动，实现冷却液的往复循环，并通过冷却棒确保冷却液始终保持在一定的冷却温度范围内。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
19.图1是本发明的结构示意图。
20.图2是本发明的主视剖视图。
21.图3是本发明中风冷降温机构的结构示意图。
22.图4是本发明图2中a处局部放大图。
23.图5是本发明图3中b处局部放大图。
24.图6是本发明中循环管的结构示意图。
25.图中：1、冷却框；11、活性炭包；12、磁性板；2、水冷降温机构；21、底盘；22、循环管；23、进水管；231、一号单向阀；24、一号储存箱；241、活塞；242、拉杆；243、活动腔；244、固定盘；245、复位弹簧；25、连接管；251、二号单向阀；26、冷却棒；27、二号储存箱；28、出水管；3、风冷降温机构；31、降温条；32、风冷支链；321、风冷架；322、风扇；323、驱动条；324、驱动组件；3241、滑槽；3242、驱动杆；3243、驱动块；3244、丝杆；3245、不完全齿轮；3246、内齿圈；33、一号圆环；34、二号圆环；341、三角块；35、外齿圈；36、传动齿轮；37、转动轴；38、转动电机；39、出风嘴。
具体实施方式
26.下面参考附图对本发明的实施例进行说明。在此过程中，为确保说明的明确性和便利性，我们可能对图示中线条的宽度或构成要素的大小进行夸张的标示。
27.另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据运用者的意图或惯例而不同。因此，这些用语基于本说明书的全部内容进行定义。
28.参阅图1和图2，一种3d打印产品成型降温装置，包括冷却框1、水冷降温机构2以及风冷降温机构3，所述冷却框1底部设置有水冷降温机构2，所述冷却框1内设置有风冷降温机构3。
29.参阅图2和图6，所述的水冷降温机构2包括底盘21、循环管22、进水管23、一号储存箱24、连接管25、冷却棒26、二号储存箱27以及出水管28，所述冷却框1内的底部设置有底盘21，所述底盘21内设置有循环管22，所述循环管22为平面螺旋结构，所述冷却框1底部内安装有一号储存箱24和二号储存箱27，所述一号储存箱24位于底盘21中部下方，所述二号储存箱27位于底盘21一侧下方，所述一号储存箱24与循环管22中心的一端通过进水管23相连通，所述二号储存箱27与循环管22另一端通过出水管28相连通，所述一号储存箱24下端和二号储存箱27下端通过连接管25相连通，所述连接管25内设置有冷却棒26。
30.具体工作时，通过风冷降温机构3开始对冷区框中的打印产品进行风冷的同时会带动水冷降温机构2对打印产品进行水冷，一号储存箱24中的冷却液通过进水管23输送到循环管22中，然后循环管22与底盘21发生热传导，使得底盘21对打印产品进行水冷降温，需要说明的是底盘21由导热性能良好的材料制作，之后循环管22中的冷却液通过出水管28输送到二号储存箱27中，接着再通过连接管25输送到一号储存箱24中，从而形成冷却液的循环，同时当冷却液输送到连接管25中时会经过冷却棒26，通过冷却棒26对冷却液进行冷却降温处理，确保冷却液输送到循环管22中时温度较低，以便底盘21能够更好地对打印产品进行冷却降温。
31.参阅图2，所述的一号储存箱24内左右滑动设置有活塞241，所述活塞241左端连接有拉杆242，所述拉杆242左端贯穿一号储存箱24且为密封配合，所述冷却框1底部内且位于一号储存箱24左端开设有活动腔243，所述拉杆242左端贯穿活动腔243，所述拉杆242外侧壁上套设有固定盘244且固定盘244位于活动腔243内，所述拉杆242外侧壁上套设有复位弹
簧245且复位弹簧245连接在固定盘244和一号储存箱24左端之间。
32.所述的进水管23和连接管25上分别设置有一号单向阀231和二号单向阀251。
33.具体工作时，当二号圆环34带动三角块341同步转动时三角块341的斜面会抵触并推动拉杆242向右移动，使得拉杆242推动活塞241向右并挤压推动一号储存箱24内的冷却液通过进水管23以及进水管23上的一号单向阀231输送到循环管22中，通过连接管25上的二号单向阀251使得一号储存箱24中的冷却液无法输送到二号储存箱27中，只能输送到循环管22中，此时复位弹簧245处于压缩状态，同时循环管22中冷却液通过出水管28输送到二号储存箱27中，当三角块341不再抵触推动拉杆242时，在复位弹簧245的作用下使得拉杆242向左移动，使得一号储存箱24中的气体压强降低，通过进水管23上的一号单向阀231使得循环管22中的冷却液无法回流到一号储存箱24中，二号储存箱27中的冷却液则通过连接管25以及其上的二号单向阀251输送到一号储存箱24中，如此形成冷却液循环流动，同时通过连接管25中的冷却棒26及时对冷却液进行冷却降温，使得冷却液可以反复使用。
34.参阅图2和图3，所述的风冷降温机构3包括降温条31、风冷支链32、一号圆环33、二号圆环34、外齿圈35、传动齿轮36、转动轴37、转动电机38以及出风嘴39，所述的冷却框1顶端内部和底端内部分别转动安装有一号圆环33和二号圆环34且二者中心线重合，所述一号圆环33和二号圆环34之间连接有多个竖直的降温条31，所述降温条31上设置有风冷支链32，所述一号圆环33外侧壁和二号圆环34外侧壁均套设有外齿圈35，所述冷却框1外侧设置有竖直的转动轴37，且转动轴37两端转动安装在冷却框1外侧壁上设置的固定座上，所述转动轴37上通过花键安装有两个传动齿轮36且传动齿轮36与外齿圈35啮合，所述转动轴37通过联轴器与转动电机38输出端相连接，且转动电机38通过电机座安装在固定座上，所述冷却框1内侧壁上周向均匀且从上往下均匀设置有多个出风嘴39，所述出风嘴39朝向冷却框1内侧壁的一端贯穿冷却框1并与现有的冷风气源相连通；所述的二号圆环34下端内侧壁周向均匀设置有多个三角块341，所述三角块341斜面与拉杆242左端抵触配合。
35.具体工作时，当3d打印产品成型后放置在冷却框1的底盘21上后，通过出风嘴39将现有冷风气源中的冷风输送到冷却框1中，以便对冷却框1内部进行整体降温，然后转动电机38通过转动轴37带动传动齿轮36转动，传动齿轮36与外齿圈35啮合使得两个外齿圈35分别带动一号圆环33和二号圆环34转动，从而带动一号圆环33和二号圆环34之间的降温条31转动，使得降温条31上的风冷支链32开始对打印产品进行风冷降温。
36.参阅图4和图5，所述的风冷支链32包括风冷架321、风扇322、驱动条323以及驱动组件324，所述降温条31远离冷却框1内侧壁的一侧从上往下均匀设置有多个风冷架321，所述风冷架321朝向冷却框1内侧壁的一端通过销轴转动安装在降温条31上，所述风冷架321远离冷却框1的一端固定有风扇322，所述风冷架321朝向冷却框1内侧壁的一端固定有驱动条323，所述驱动条323与驱动组件324相连接。
37.所述的驱动组件324包括滑槽3241、驱动杆3242、驱动块3243以及丝杆3244，所述降温条31朝向冷却框1内侧壁的一端设置有竖直的丝杆3244，所述丝杆3244两端转动安装在降温条31上设置的安装座上，所述丝杆3244上螺纹连接有多个驱动块3243，所述驱动块3243朝向驱动条323的一端固定有驱动杆3242，所述驱动条323上开设有前后贯通的滑槽3241且驱动杆3242滑动设置在滑槽3241内。
38.所述的丝杆3244两端均通过花键安装有不完全齿轮3245，所述不完全齿轮3245贯
穿降温条31，所述冷却框1内侧壁上设置有两个上下分布的内齿圈3246，所述内齿圈3246与不完全齿轮3245啮合。
39.具体工作时，当出风嘴39将现有冷风气源中的冷风输送到冷却框1中后，通过风扇322将冷风鼓动并吹向打印产品，确保冷却框1中的冷风不停的鼓动，使得打印产品能够更好地进行风冷降温，由于一号圆环33和二号圆环34会带动降温条31在冷却框1中转动使得风扇322同步进行转动，从而打印产品外侧壁周向均能够受到风冷降温，确保打印产品各部位同步降温；本发明的降温条31转动会带动丝杆3244沿着冷却框1周向转动，使得丝杆3244上的不完全齿轮3245与冷却框1内侧壁的内齿圈3246啮合，进而丝杆3244绕其轴线转动并带动驱动块3243上下移动，驱动块3243上的驱动杆3242与驱动条323上的滑槽3241配合，使得驱动条323通过风冷架321带动风扇322上下转动，使得风扇322在上下摆动的同时对打印产品进行风冷降温，需要说明的是丝杆3244上的两个不完全齿轮3245不与内齿圈3246同步啮合，当丝杆3244上的一个不完全齿轮3245与内齿圈3246啮合时，丝杆3244进行顺时针转动，使得风扇322向上转动，此时另一个不完全齿轮3245不与内齿圈3246啮合，当丝杆3244上的另一个不完全齿轮3245与内齿圈3246啮合时，丝杆3244进行逆时针转动，使得风扇322向下转动。
40.参阅图1和图2，所述的冷却框1顶部开设有多个贯通的通孔，所述通孔内通过可拆卸的方式安装有活性炭包11，所述冷却框1内上端面设置有可以吸附含有铁、钴、镍或铁氧体等铁磁类金属的磁性板12。当打印产品是由塑料材料制作时，打印产品本身会散发异味气体，当打印产品在冷却框1中冷却时，通过冷却框1顶部的活性炭包11对异味气体进行吸附，避免了将冷却框1中的异味气体直接排放到外界环境中的问题发生，当打印产品是由金属粉末制作时，冷却框1中的气体中会含有金属粉末，通过磁性板12可以吸附冷却框1中气体中含有的金属粉末。
41.本发明在工作时的步骤：第一步：当3d打印产品成型后放置在冷却框1的底盘21上后，通过出风嘴39将现有冷风气源中的冷风输送到冷却框1中。
42.第二步：通过转动电机38的带动下使得冷风支链上的风扇322对冷却框1中的打印产品进行风冷降温，在降温的过程中风扇322会在冷却框1中周向转动，同时风扇322也会上下摆动，以便对打印产品进行周向均匀风冷。
43.第三步：在风冷降温机构3的带动下使得冷却液沿着一号储存箱24、进水管23、循环管22、出水管28、二号储存箱27和连接管25循环流动，同时在冷却棒26的作用下使得冷却液保持一定的温度，冷却液通过循环管22冷却温度传递给底盘21，以便底盘21对打印产品底部进行水冷降温。
44.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化；凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。