具有降温系统的液槽及LCD型光固化3D打印机

具有降温系统的液槽及lcd型光固化3d打印机
技术领域
1.本实用新型涉及3d打印机技术领域，具体而言是lcd型光固化3d打印机，尤其涉及具有降温系统的液槽及lcd型光固化3d打印机。


背景技术：

2.3d打印，又称增材制造，是通过逐层累积的形式完成制品的成形。其中，基于光敏树脂的3d打印统称为光固化3d打印。具有代表性的3d打印成形工艺有立体光固化技术(stereo lithography appearance，sla)，数字光处理技术(digital light processing，dlp)和液晶显示技术(liquid crystal display，lcd)。lcd型3d打印的工作原理是通过使用lcd屏幕遮盖部分光源使照射到液槽底膜(离型膜)的投影形状与3d模型的设定切面保持有序变化。光源的照射型热量和光固化释放的反应型热量都会使lcd屏产生黑斑，减少屏幕的打印质量和使用寿命。并且液槽底膜的局部高温也使柔性3d打印制品在载物台升降过程中发生严重的形变。因此，降低液槽底膜位置的液料温度是本实用新型改进3d打印机的关键任务。这既可以促进聚合反应的正向进行，又能减弱柔性聚合物的形变运动。
3.现在对液槽冷却的方式有风冷散热(例如cn113650291a和cn212219295u)和水冷散热(例如cn107283827a、cn109532002a和wo2019000743a1)。风冷散热方式的缺点在于气体的导热系数低，可控温度范围窄造成气体介质散热速度慢，并且风冷设备占空间大不能外置。
4.现有技术中具有采用在lcd屏下设置冷却板的方案(cn107283827a)，但是这种方案采用的冷却板会对光产生折射，不利于3d打印，同时在装配和检修方面十分不便利。
5.现有技术中具有采用在液槽内加装冷媒导管的方案(cn109532002a)，但是这种方案的冷媒导管贴在液槽内壁不易装卸且污染液料。


技术实现要素：

6.根据上述技术问题，而提供一种具有降温系统的液槽及lcd型光固化3d打印机。
7.本实用新型采用的技术手段如下：
8.一种具有降温系统的液槽，包括由3d打印形成的液槽，且液槽具有第一冷媒孔道，第一冷媒孔道位于液槽的四周槽壁内，且第一冷媒孔道的入口和出口分别穿出液槽的槽壁向外延伸，并与第一冷媒供给端和第一冷媒回收端连通。液槽、第一冷媒孔道为一体结构，通过金属激光烧结3d打印技术制得，在打印液槽的过程中直接形成第一冷媒孔道，这样的制备方式和结构可以实现第一冷媒孔道不易变形。同时可以实现第一冷媒孔道的截面的任意形状。
9.作为优选地，液槽的槽壁上具有换液通道，换液通道的一端穿出液槽的槽壁用于与吸液装置连通，换液通道的另一端与液槽的槽内连通。通过换液通道的设置可以实现液槽内的材料的便捷排出，不必拆卸液槽才能够排放。换液通道也是在液槽在金属激光烧结3d打印过程中形成的。
10.作为优选地，换液通道包括三段，分别为竖直段、弧形过渡段和倾斜段，竖直段的底部与液槽内的离型膜之间具有1～5mm的间隙，竖直段的顶部与弧形过渡段的一端连通，弧形过渡段的另一端与倾斜段的低端连通，倾斜段的高端倾斜穿出液槽的槽壁顶部，并用于与吸液装置连通。换液通道的结构设置可以使换液通道与第一冷媒孔道不发生任何干涉。
11.作为优选地，冷媒孔道的入口和出口分别通过软管与第一冷媒供给端和第一冷媒回收端连通。将软管通过绑带或者卡箍或者卡环等结构密封套设在第一冷媒孔道的入口和出口，之后将软管的另一端与第一冷媒供给端和第一冷媒回收端连通，实现冷媒在第一冷媒通道和第一冷媒供给端和第一冷媒回收端之间循环降温。第一冷媒孔道的入口和出口为宝塔式结构，便于绑紧软管。
12.本实用新型还公开了一种lcd型光固化3d打印机，其具有上述液槽。
13.优选地，lcd型光固化3d打印机的载物台由3d打印形成，载物台内具有第二冷媒孔道，且第二冷媒孔道环绕在载物台内，第二冷媒孔道的入口和出口分别与第二冷媒供给端和第二冷媒回收端连通。
14.优选地，lcd型光固化3d打印机，还包括打印模块，液槽安装在打印模块的顶部，打印模块上安装有外壳，外壳上安装有升降滑柱，载物台安装在升降滑柱的输出端上，且载物台正对液槽的槽口，打印模块包括lcd屏和光源打印系统。
15.较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
16.1、本实用新型的第一冷媒孔道和第二冷媒孔道设计在液槽壁内和载物台内，既不影响液料和清理，又扩大了导热面积。
17.2、本实用新型的液槽和载物台采用金属激光烧结3d打印技术制得，能更好地完成孔道尺寸和结构设计，在低温充液过程中不易发生微收缩现象保持良好的密封性。
18.3、对载物台和液槽进行冷却，能够减少lcd屏产生黑斑，同时促进聚合反应的正向进行，又能减弱柔性聚合物的形变运动。
19.基于上述理由本实用新型可在lcd型光固化3d打印机等领域广泛推广。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型实施例1～2中一种具有降温系统的液槽三维示意图。
22.图2为本实用新型实施例1～2中一种具有降温系统的液槽俯视透视图。
23.图3为本实用新型实施例1～2中第一冷媒孔道的入口和出口采用宝塔式结构示意图(去除换液通道)。
24.图4为本实用新型实施例1～2中换液通道剖视图。
25.图5为本实用新型实施例1～2中一种lcd型光固化3d打印机结构示意图。
26.图6为本实用新型实施例2中载物台俯视透视图。
具体实施方式
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
30.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
32.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
33.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
34.实施例1
35.如图1～5所示，一种具有降温系统的液槽，包括由金属激光烧结3d打印形成的液槽1，且液槽1具有第一冷媒孔道2，第一冷媒孔道2位于液槽1的四周槽壁内，且第一冷媒孔道2的入口和出口分别穿出液槽1的槽壁向外延伸，并呈宝塔式结构(如图3所示)，通过软管与循环制冷机3的第一冷媒供给端和第一冷媒回收端连通(如图5所示)，实现冷媒在第一冷媒通道和第一冷媒供给端和第一冷媒回收端之间循环降温。软管通过绑带或者卡箍或者卡环等结构密封套设在第一冷媒孔道2的入口和出口，宝塔式结构，便于绑紧软管。
36.液槽1的槽壁上具有换液通道4，换液通道4包括三段，分别为竖直段、弧形过渡段和倾斜段，竖直段的底部与液槽1内的离型膜之间具有1～5mm的间隙，竖直段的顶部与弧形过渡段的一端连通，弧形过渡段的另一端与倾斜段的低端连通，倾斜段的高端倾斜穿出液槽1的槽壁顶部，并用于与吸液装置5连通(如图5所示)。吸液装置5可以采用抽真空换液装置等装置。换液通道4的结构设置可以使换液通道与第一冷媒孔道2不发生任何干涉。通过换液通道4的设置可以实现液槽内的材料的便捷排出，不必拆卸液槽才能够排放。换液通道也是在液槽在金属激光烧结3d打印过程中形成的。
37.液槽1、第一冷媒孔道2和换液通道4为一体结构，通过金属激光烧结3d打印技术制得，在打印液槽1的过程中直接形成第一冷媒孔道2和换液通道4，这样的制备方式和结构可以实现第一冷媒孔道2不易变形。同时可以实现第一冷媒孔道2的截面的任意形状。
38.实施例2
39.如图1～6所示，本实用新型还公开了一种lcd型光固化3d打印机，其具有实施例1中提到的液槽1，且其载物台6由金属激光烧结3d打印形成。载物台6内具有第二冷媒孔道7，且第二冷媒孔道7环绕在载物台6内将近一周，第二冷媒孔道7的入口和出口分别与循环制冷机3(第一冷媒孔道和第二冷媒孔道共用一个循环制冷机3，也可以分别使用一个循环制冷机3)的第二冷媒供给端和第二冷媒回收端连通。一种lcd型光固化3d打印机还包括打印模块8，液槽1安装在打印模块8的顶部，打印模块8上安装有外壳9，外壳9上安装有升降滑柱10，载物台6安装在升降滑柱10的输出端上，且载物台6正对液槽1的槽口，打印模块8包括lcd屏和光源打印系统。
40.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。