本技术涉及三维打印机领域,具体涉及一种三维打印机。
背景技术:
1、三维打印系统包括打印构建平台和三维打印机。打印构建平台用于承载和支撑三维打印过程中的三维打印材料,从而最终承载三维打印件。三维打印机通过对打印构建平台上的三维打印材料进行选择性烧结以创建三维物体。三维打印机包括机体和打印单元,机体沿y轴方向可分割为打印腔和功能腔。打印单元沿x轴方向相对机体往复运动,并用于对打印构建平台上的最上一层三维打印材料进行加热以及选择性喷射功能液体,使得打印构建平台上的三维打印材料熔融烧结直至形成三维打印件。这里的功能液体指的是促烧结剂和/或烧结抑制剂和/或色墨。打印单元包括打印模块,打印模块包括喷射件和加热件。喷射件用于对打印构建平台上的三维打印材料喷射功能液体,加热件用于对打印构建平台上的三维打印材料进行加热,使其熔融烧结。打印模块在打印过程中会产生大量的热能,以保持三维打印材料能够熔融烧结,然而喷射件又是温度敏感的元件,若不对其做降温处理,会影响打印的精度以及三维打印件的表面粗糙度。为了解决这一问题,现有技术在打印单元中设置风冷模块。
2、风冷模块的第一设置方案是在打印模块上设置壳体,壳体内容置喷射件与加热件,风冷模块用于将功能腔中温度较低的气体输送至壳体内直接对其内部进行降温。热风顺着壳体与喷射件和加热件之间的缝隙溢出至打印腔。风冷模块的第二设置方案是将壳体做成密封的,风流从功能腔经进风通道输入至壳体内对壳体内部进行冷却然后热风从送风通道流出至功能腔。
3、实践中发现,采用上述两种风冷模块的设置方案,三维打印件的尺寸精度和表面粗糙度仍有待提高。
技术实现思路
1、本技术的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题,提供一种三维打印机,其相较于现有技术,有利于提高打印精度。
2、为达成上述目的,采用如下技术方案:
3、第一技术方案设计一种三维打印机,其包括:机体,其设有排风口、打印腔和功能腔;所述排风口连通三维打印机外部,所述打印腔和功能腔沿y轴方向布设;打印单元,其相对机体沿x轴方向运动并包括打印模块和风冷模块,所述打印模块包括壳体和喷射件,所述壳体位于打印腔中并设有第一腔室,所述喷射件被容置于第一腔室中,所述风冷模块设有进风通道和送风通道,所述进风通道连通功能腔和第一腔室,所述送风通道连通第一腔室;折叠排风件,其适于折叠形变,其一端固接于机体并连通所述排风口,其另一端固接于打印单元并连通所述送风通道;和风机,其用于形成风流,所述风流从进风通道进入第一腔室,并从送风通道排出至排风口。
4、第二技术方案基于第一技术方案,其中,所述打印模块还包括加热件,所述壳体还设有第二腔室,所述加热件被容置于第二腔室中,所述进风通道还连通功能腔和第二腔室,所述送风通道还连通第二腔室,所述风流还从进风通道进入第二腔室,并从送风通道排出至排风口。
5、第三技术方案基于第二技术方案,其中,所述第一腔室和所述第二腔室沿x轴方向布设。
6、第四技术方案基于第三技术方案,其中,所述第二腔室数量为两个,两个第二腔室位于第一腔室沿x轴方向的两侧,每个第二腔室均容置加热件。
7、第五技术方案基于第二技术方案,其中,所述进风通道包括与第一腔室连通第一进风道和与第二腔室连通的第二进风道;所述送风通道包括与第一腔室连通的第一送风道和与第二腔室连通的第二送风道。
8、第六技术方案基于第五技术方案,其中,所述第一进风道和所述第二进风道彼此独立设置;所述风机包括用于将风流引入第一进风道的第一进风机和用于将风流引入第二进风道的第二进风机。
9、第七技术方案基于第五技术方案,其中,所述送风道设有用于将风流引入折叠排风件的送风口,所述第一送风道和所述第二送风道均连通所述送风口,所述风机包括用于将风流引入折叠排风件的送风机和用于将风流送出排风口的排风机。
10、第八技术方案基于第五技术方案,其中,在所述第一腔室中,至少部分喷射件沿y轴方向布设,所述第一进风道在第一腔室中设有至少两个第一出风口,各第一出风口沿y轴方向布设,所述第一送风道在第一腔室中设有至少两个第一回风口,各第一回风口沿y轴方向布设。
11、第九技术方案基于第五技术方案,其中,在所述第二腔室中,所述第二进风道包括第二进风道本体和至少两个进风支道,各进风支道分别与第二进风道本体连通,每个进风支道在第二腔室中设有第二出风口,各第二出风口沿y轴方向布设。
12、第十技术方案基于第一技术方案,其中,所述打印单元还包括液冷件,所述三维打印机还包括进液管、出液管和液泵;所述液冷件位于第一腔室并围设于所述喷射件外;所述进液管和出液管连通所述液冷件,所述液泵用于形成循环液流,所述循环液流方向为从进液管经液冷件流经出液管。
13、第十一技术方案基于第十技术方案,其中,所述三维打印机还包括热交换器,所述热交换器被容置于功能腔中并用于冷却出液管内流动的液体。
14、第十二技术方案基于第十一技术方案,其中,所述喷射件数量为两个以上,各所述喷射件形成至少两个喷射件组,各喷射件组沿x轴方向布设,每个喷射件组中各喷射件沿y轴方向布设;所述液冷件设有若干沿y轴方向延伸的液冷流道,每个喷射件组沿x轴方向的两侧均邻接所述液冷流道。
15、第十三技术方案基于第一技术方案,其中,所述折叠排风件均位于功能腔中;所述折叠排风件设有适于折叠形变的折叠形变部,所述折叠形变部至少部分沿x轴方向延伸并沿x轴方向折叠形变。
16、第十四技术方案基于第一技术方案,其中,所述三维打印机还包括隔热帘;所述机体设有连通打印腔和功能腔的开口,所述开口沿x轴方向延伸,所述打印单元沿y轴方向贯穿所述开口;所述隔热帘连接于打印单元,并在随打印单元运动的过程中始终遮蔽所述开口。
17、相对于现有技术,上述方案具有的如下有益效果:
18、申请人经过观察和分析后发现,现有技术中风冷模块的第一设置方案由于热风从壳体与喷射件和加热件的缝隙溢出至打印腔,溢出的热风会造成打印腔内喷射出的墨水发生偏移从而影响三维打印件的尺寸精度,表面粗糙度也随之提升。
19、现有技术中风冷模块的第二设置方案由于风流从功能腔进入壳体内又回到功能腔,使功能腔内的温度升高至接近打印腔内温度,因此,再从功能腔中抽取的风流就无法对喷射件进行冷却,从而使喷射件的喷射精度降低,三维打印件的尺寸精度也随之降低,表面粗糙度提升。
20、第一技术方案中,风流由于从进风通道进入第一腔室并从送风通道排出,因此第一腔室得以密闭,因此打印过程中,热风不会溢出至打印腔,也就不会使喷射出的功能液体发生偏移从而影响三维打印件的尺寸精度,也不会影响表面粗糙度。
21、第一技术方案中,风流从功能腔引入至进风通道,再从进风通道进入第一腔室,并从送风通道经排风口排出至三维打印机外部,因此不会显著提升功能腔内的温度,能够对喷射件进行有效的冷却,从而相较于风冷模块的第二设置方案提高了尺寸精度,降低了表面粗糙度。
22、第一技术方案通过设置折叠排风件,使得随打印单元运动的送风通道得以连通至固接于机体的排风口,从而保证热风始终排出至三维打印机外部。
23、第二技术方案中,第二腔室内设置有加热件,第二腔室连通功能腔和进风通道,且第二腔室也连通送风通道,使得第二腔室内的温度能够被风流冷却,由于第二腔室与第一腔室独立,使得在进行风冷却时第一腔室与第二腔室能够单独冷却,有利于避免因第一腔室与第二腔室内的气体温度互相影响而导致的降温效率低下,更有利于提高三维打印件的尺寸精度。
24、第三技术方案中,由于打印单元沿x轴运动,因此当第一腔室与第二腔室沿x轴方向布设时,第一腔室内的喷射件喷射功能液体后,便于第二腔室内的加热件随之对三维打印材料进行加热,从而使被喷射功能液体的三维打印材料融熔烧结。
25、第四技术方案中,第二腔室的数量为两个,两个第二腔室位于第一腔室沿x轴方向的两侧,便于打印单元沿x轴方向往复运动时,位于前方的加热件能够对三维打印材料进行再预热,位于后方的加热件能够使被喷射功能液体的三维打印材料融熔烧结。
26、第六技术方案中,第一进风机将风流引入第一进风道,第二进风机将风流引入第二进风道,第一进风道与第二进风道彼此独立,相较于第一进风道与第二进风道共用进风口而言,能够避免在第一进风道与第二进风道风阻不同时,风阻大的一个无法形成一定流速的风流的问题。因此有利于提高第一腔室与第二腔室的降温效果,有利于提高三维打印机的打印精度。
27、第七技术方案中,送风机可将风流引入折叠排风件,其作用是为经过第一腔室内的喷射件与第二腔室内的加热件后温度较高的气体补充动能,从而能够顺利地被排出至折叠排风件中。同样,由于折叠排风件内部风道因为折叠而风阻较大,因此在排风口设置排风机,有利于风流能够顺利于被排出至三维打印机外部。
28、第八技术方案中,第一进风道沿y轴方向设置有至少两个第一出风口,风流能够被输送至两个第一出风口,使得第一腔室内各喷射件均能有风流经过,有利于沿y轴布设的各喷射件能够被充分降温,同理,至少两个第一回风口能够充分地将第一腔室内沿y轴方向的较热的空气抽离出来,有利于避免热风在第一腔室内对流。
29、第九技术方案中,第二进风道本体处的风流被引入各独立的进风支道并通过各进风支道到达沿y轴方向布设的第二出风口,相较于各第二出风口串接连通第二进风道本体而言,沿y轴方向离第二进风道本体更远的第二出风口的出风量能够得到保证。更有利对各加热件进行均衡地降温。
30、第十技术方案中,液冷件围设于喷射件外,相较于液冷件设置于喷射件的上方,能够增加液冷件与喷射件的接触面积,同时液冷件离喷射件下方的喷头更近,因此对喷射件的冷却效果更好,有利于进一步提高三维打印件的尺寸精度。
31、第十一技术方案中,热交换器能够对出液管的冷却液进行冷却,使其快速成为温度较低的液体流至进液管,并对喷射件进行降温,可以缩短进液管与出液管的长度。热交换器被容置于功能腔中,因此能够对出液管内流动的冷却液进行有效冷却。
32、第十二技术方案中,喷射件组沿x轴间隔分布,每个喷射件组内的喷射件沿y轴分布,这使得各喷射件沿x轴方向的两侧均能与液冷件的液冷流道邻接,有利于使液冷件对喷射件进行充分的冷却,更有利于提高三维打印机的打印精度。
33、第十三技术方案中,在打印单元沿x轴运动时,折叠排风件的折叠形变部沿x轴形变,沿y轴方向无形变,使得折叠排风件所占三维打印机的体积较少。
34、第十四技术方案中,隔热帘能够在打印单元运动过程中遮壁开口,尽可能避免打印腔内较热的空气从开口进入功能腔,有利于避免功能腔内温度升高,也就有利于提高三维打印机的打印精度。
1.一种三维打印机,其特征是,其包括:
2.如权利要求1所述的一种三维打印机,其特征是,所述打印模块还包括加热件,所述壳体还设有第二腔室,所述加热件被容置于第二腔室中,所述进风通道还连通功能腔和第二腔室,所述送风通道还连通第二腔室,所述风流还从进风通道进入第二腔室,并从送风通道排出至排风口。
3.如权利要求2所述的一种三维打印机,其特征是,所述第一腔室和所述第二腔室沿x轴方向布设。
4.如权利要求3所述的一种三维打印机,其特征是,所述第二腔室数量为两个,两个第二腔室位于第一腔室沿x轴方向的两侧,每个第二腔室均容置加热件。
5.如权利要求2所述的一种三维打印机,其特征是,所述进风通道包括与第一腔室连通第一进风道和与第二腔室连通的第二进风道;所述送风通道包括与第一腔室连通的第一送风道和与第二腔室连通的第二送风道。
6.如权利要求5所述的一种三维打印机,其特征是,所述第一进风道和所述第二进风道彼此独立设置;所述风机包括用于将风流引入第一进风道的第一进风机和用于将风流引入第二进风道的第二进风机。
7.如权利要求5所述的一种三维打印机,其特征是,所述送风道设有用于将风流引入折叠排风件的送风口,所述第一送风道和所述第二送风道均连通所述送风口,所述风机包括用于将风流引入折叠排风件的送风机和用于将风流送出排风口的排风机。
8.如权利要求5所述的一种三维打印机,其特征是,在所述第一腔室中,至少部分喷射件沿y轴方向布设,所述第一进风道在第一腔室中设有至少两个第一出风口,各第一出风口沿y轴方向布设,所述第一送风道在第一腔室中设有至少两个第一回风口,各第一回风口沿y轴方向布设。
9.如权利要求5所述的一种三维打印机,其特征是,在所述第二腔室中,所述第二进风道包括第二进风道本体和至少两个进风支道,各进风支道分别与第二进风道本体连通,每个进风支道在第二腔室中设有第二出风口,各第二出风口沿y轴方向布设。
10.如权利要求1所述的一种三维打印机,其特征是,所述打印单元还包括液冷件,所述三维打印机还包括进液管、出液管和液泵;所述液冷件位于第一腔室并围设于所述喷射件外;所述进液管和出液管连通所述液冷件,所述液泵用于形成循环液流,所述循环液流方向为从进液管经液冷件流经出液管。
11.如权利要求10所述的一种三维打印机,其特征是,所述三维打印机还包括热交换器,所述热交换器被容置于功能腔中并用于冷却出液管内流动的液体。
12.如权利要求11所述的一种三维打印机,其特征是,所述喷射件数量为两个以上,各所述喷射件形成至少两个喷射件组,各喷射件组沿x轴方向布设,每个喷射件组中各喷射件沿y轴方向布设;所述液冷件设有若干沿y轴方向延伸的液冷流道,每个喷射件组沿x轴方向的两侧均邻接所述液冷流道。
13.如权利要求1所述的一种三维打印机,其特征是,所述折叠排风件均位于功能腔中;所述折叠排风件设有适于折叠形变的折叠形变部,所述折叠形变部至少部分沿x轴方向延伸并沿x轴方向折叠形变。
14.如权利要求1所述的一种三维打印机,其特征是,所述三维打印机还包括隔热帘;所述机体设有连通打印腔和功能腔的开口,所述开口沿x轴方向延伸,所述打印单元沿y轴方向贯穿所述开口;所述隔热帘连接于打印单元,并在随打印单元运动的过程中始终遮蔽所述开口。
