一种制造三维物体的设备及其缸体的制作方法

本实用新型涉及增材制造技术领域，具体涉及一种制造三维物体的设备及其缸体。

背景技术：

增材制造技术（Additive Manufacturing，简称AM）是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，自二十世纪八十年代末发展至今，己成为现代先进制造技术中的一项支柱技术。选择性激光烧结（Selective Laser Sintering，简称SLS）是近年来发展最为迅速的增材制造技术之一，其以粉末材料为原料，采用激光对三维实体的截面进行逐层扫描完成原型制造，不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，应用范围广。

在现有技术的选择性激光烧结过程中，为了使制件在成型过程不易受热应力影响而变形，从而保证打印制件的成型质量，在制件烧结前，一般需要对成型缸的缸壁进行加热。现有技术的缸壁加热，一般是在缸壁的四周贴一层硅橡胶加热器，该硅橡胶加热器主要是由镍铬合金电热丝和硅橡胶高温绝缘层组成，硅橡胶高温绝缘层是由硅橡胶与玻璃纤维布复合而成的薄片状，镍铬合金电热丝通过加热硅橡胶来加热缸壁，进而加热缸体，其中硅橡胶加热器与缸壁的固定是通过高温胶粘贴，其装配务必需要贴平，不留气泡，因此，其存在装配工艺难度高，损坏更换难等缺点；另外，由于硅橡胶加热器直接加热缸壁，加热效率慢，热场不均匀，且加热温度有一定限制。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种装配方便，且加热更均匀的一种制造三维物体的设备及其缸体。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种制造三维物体设备的缸体，包括缸壁，其中还包括铸铝加热板，所述铸铝加热板安装在缸壁外侧，以使铸铝加热板与缸壁外侧之间留有第一间隙。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述缸壁的四周均安装有铸铝加热板。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述铸铝加热板通过第一螺钉安装在缸壁外侧。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述第一间隙的距离为5-15mm。

作为本实用新型的进一步优选方案，当所述缸体为成型缸时，所述缸体的活塞板上还依次设有隔热板和基板，所述隔热板位于活塞板和基板之间，且基板与隔热板之间留有第二间隙。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述隔热板通过第二螺钉安装在基板下，或者所述隔热板通过第二螺钉安装在活塞板上。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述第二间隙的距离为15-25mm。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述缸体通过第一法兰安装在工作台上。

本实用新型还提供了一种制造三维物体设备，包括上述任一项所述的制造三维物体设备的缸体。

本实用新型的制造三维物体的设备及其缸体，具有以下有益效果：

1、铸铝加热板的安装方便，拆换容易；

2、铸铝加热板是一种高效、热分部均匀的加热器；其由于具有热导性极佳的铝合金材质，使得加热器整体发热均匀，减小了设备表面的温差；且具有长寿命、保温性能好、机械性能强、耐腐蚀、抗磁场等有益效果；

3、铸铝加热板与缸壁外侧之间留有第一间隙，此第一间隙内充满了空气，使得铸铝加热板可加热空气，由于空气在第一间隙内是流动的，所以第一间隙中的空气温度是均匀的，均匀的热空气再来加热缸壁，从而使缸壁加热更均匀。

附图说明

图1为本实用新型制造三维物体设备的缸体提供的一实施例的结构分解示意图；

图2为本实用新型制造三维物体的设备提供的一实施例的结构示意图；

图3为图2的A-A剖视图。

图中部件标记如下：

1、第二法兰，2、缸壁，3、温度传感器，4、接线柱，5、铸铝加热板，6、第一法兰，7、工作台，8、加热源，9、红外温度传感器，10、第二螺钉，11、基板、12、隔热板，13、活塞板，14、第一螺钉，15、第一间隙，16、第二间隙。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本实用新型的技术方案，以下将结合说明书附图和具体实施例做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种制造三维物体设备的缸体，该缸体包括缸壁2，其中还包括铸铝加热板5，所述铸铝加热板5安装在缸壁2外侧，以使铸铝加热板5与缸壁2外侧之间留有第一间隙15。由于第一间隙15内充满了空气，使得铸铝加热板5可加热空气，由于空气在第一间隙15内是流动的，所以第一间隙15中的空气温度是均匀的，均匀的热空气再来加热缸壁2，从而使缸壁2加热更均匀。所述第一间隙15的距离大于0，其具体数值可根据设计需要具体设定，优选地，为了能够更均匀地，且能够更多地传递热量到缸壁，优选地，所述第一间隙15的距离为5-15mm。

优选地，所述铸铝加热板5通过第一螺钉14安装在缸壁2外侧。当然，铸铝加热板5还可以通过其它安装方式进行安装，在此不做具体介绍。

优选地，如图1所示，所述缸壁2的四周均安装有铸铝加热板5，以起到更好地加热效果。

图1所提供的上述制造三维物体设备的缸体，该缸体可用于工作缸，即成型缸，也可以根据需要用于供粉缸（如供粉缸需要加热）。

当本实用新型的制造三维物体设备的缸体为成型缸时，优选地，所述缸体的活塞板13上还依次设有隔热板12和基板11，所述隔热板12位于活塞板13和基板11之间，且基板11与隔热板12之间留有第二间隙16。如图2和图3所示，加热源8加热基板11，由于基板11与活塞板13之间设有隔热板12，且基板11与隔热板12之间留有第二间隙16，该第二间隙16内充满了空气，因此可减小热量从基板11快速传递到活塞板13，这样不仅对粉末起到很好地保温作用，而且，也避免了热量通过活塞板13传递到用于驱动活塞板13运动的驱动机构上，从而损坏驱动机构的弊端。

具体实施中，所述隔热板12可选用非金属材料，由于基板11和活塞板13均是金属材料，这样可以更好地将基板11与活塞板13隔开。优选地，所述隔热板12通过第二螺钉10安装在基板11下，或者所述隔热板12通过第二螺钉10安装在活塞板13上。当然，隔热板12还可以通过其它安装方式进行安装，在此不做具体介绍。

所述第二间隙16的距离大于0，其具体数值可根据设计需要具体设定，优选地，为了能够更好地降低热量传递，所述第二间隙16的距离为15-25mm。

在此需说明的是，本实用新型保护的核心在于：缸体包括铸铝加热板5，所述铸铝加热板5安装在缸壁2外侧，以使铸铝加热板5与缸壁2外侧之间留有第一间隙15；以及缸体的活塞板13上还设有隔热板12，所述隔热板12位于活塞板13和基板11之间，且基板11与隔热板12之间留有第二间隙16。因此，对于制造三维物体的设备的其它现有技术器件未做详细描述，如图2和图3所示，该图中仅提供了设备的部分结构，主要用于阐述本实用新型的技术方案即可。

进一步参阅图2和图3，用于制造三维物体的设备包括上述任一实施例的缸体，且还包括用于加热基板11上粉末的加热源8，所述缸体通过第一法兰6安装在工作台7上，缸体还通过第二法兰1安装驱动机构，所述驱动机构用于对活塞板13进行上升或下降驱动。缸体上还设有用于监测缸壁2温度的温度传感器3，缸体上方设有用于监测基板11温度的红外温度传感器9。

为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本实用新型的技术方案，下面描述最优实施例的工作原理：

在铺粉前，活塞板13在外部的驱动下，基板11上升到缸体内上极限位置（打印初始位置），此时上方加热源8对基板11进行加热，红外温度传感器9对基板11温度进行实时监控，当基板温度达到设定所需求的温度时，加热源8停止加热，由于基板11与活塞板13之间有隔热板12和第二间隙16，使基板11上能够在一段时间内保持一定温度；同时，在对基板11加热时，铸铝加热板5通过接线柱4接通电源，开始加热缸壁2，缸壁2与铸铝加热板5之间留有第一间隙15，第一间隙15中充满空气，铸铝加热板5加热空气，由于空气在第一间隙15内是流动的，所以第一间隙15中的空气温度是均匀的，均匀的热空气再来加热缸壁2，从而更好地完成了缸壁2加热，温度传感器3用于实时监测缸壁2的温度，当温度达到所需求的温度时，控制铸铝加热板5停止对缸壁2的加热。

以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均应属于本发明的保护范围。应当指出，在不脱离本发明原理前提下的若干修改和修饰，应视为本发明的保护范围。