[实用新型]用于3D打印机的出料冷却装置

说明书

技术领域

 本实用新型涉及3D打印机技术领域，尤其涉及一种用于3D打印机的出料冷却装置。

背景技术

3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件。

熔融沉积造型（FDM）技术是3D打印技术中的一个主流技术，熔融沉积造型（FDM）技术是将CAD模型分为一层层极薄的截面，生成控制3D打印机喷嘴移动轨迹的二维几何信息。3D打印机加热头把热熔性材料（ABS树脂、尼龙、蜡等）加热到临界状态，呈现半流体性质，在计算机控制下，沿CAD确定的二维几何信息运动轨迹，喷头将半流动状态的材料挤压出来，凝固形成轮廓形状的薄层。当一层完毕后，通过垂直升降系统降下新形成层，进行固化。这样层层堆积粘结，自下而上形成该模型的三维实体。

应用熔融沉积造型（FDM）技术的3D打印机的关键问题之一是成型精度问题，成型精度除受传动精度影响外，在很大程度上也受材料的冷却变形的影响。据测试，熔融材料成型过程中会因冷却温差而产生变形翘曲，大大降低成型精度。然而，国内目前所见的3D打印机往往忽略材料的冷却控制，所以，为提高3D打印机的成型精度，需要一种高效的出料冷却装置。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种3D打印机的出料冷却装置。

用于3D打印机的出料冷却装置包括辅助机构、送风机构、引流机构，辅助结构包括外壳、保护栅、螺钉、固定块，送风机构包括脉冲宽度调制风扇，引流机构包括弧形排风嘴；外壳通过螺钉固定在固定块上，脉冲宽度调制风扇通过螺钉固定在外壳上，保护栅通过螺钉固定在外壳上，螺钉由外到内依次穿过保护栅、脉冲宽度调制风扇、外壳固定在固定块的右侧,固定块的下侧固定出料头，外壳下方设有弧形排风嘴。

所述的弧形排风嘴的出风口处设有气流导向曲面。

本实用新型的有益效果是风扇所产生的风可有效作用于熔融材料，使材料熔融成型的过程中快速冷却，避免冷却不均而造成翘曲，显著改善了成型质量。 

附图说明

图1为3D打印机出料冷却装置的装配图； 

图2 为3D打印机出料冷却装置的结构分解图；

图中，外壳1、脉冲宽度调制风扇2、螺钉3、保护栅4、弧形排风嘴5、出料头6、固定块7。

具体实施方式

如图1、2所示，用于3D打印机的出料冷却装置包括辅助机构、送风机构、引流机构，辅助结构包括外壳1、保护栅4、螺钉3、固定块7，送风机构包括脉冲宽度调制风扇2，引流机构包括弧形排风嘴5；外壳通过螺钉3固定在固定块7上，脉冲宽度调制风扇2通过螺钉3固定在外壳1上，保护栅4通过螺钉3固定在外壳1上，螺钉3由外到内依次穿过保护栅4、脉冲宽度调制风扇2、外壳1固定在固定块7的右侧,固定块7的下侧固定出料头6，外壳1下方设有弧形排风嘴5。

所述的弧形排风嘴5的出风口处设有气流导向曲面。

3D打印机出料冷却装置的工作过程如下：当3D打印机开始工作后，系统根据打印材料选取相应的控制参数对出料散热装置中的脉冲宽度调制风扇2进行驱动控制，调解其工作转速，脉冲宽度调制风扇2所产生的风吹向外壳1的内腔后因压力差而向下运动，气流经弧形排风嘴5的导向作用后倾斜向下流过出料头6的出料口，带走熔融材料的一部分热量，使熔融材料从出料口挤出后迅速冷却，实现冷却功能，避免缓慢散热过程中材料因局部温度不同而造成翘曲变形，保证了成型质量。