[发明专利]一种具有良好散热效果的3D打印机

说明书

技术领域

本发明属于型属于先进制造技术领域，特别涉及一种具有良好散热效果的3D打印机。

背景技术

3D打印机是一种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，过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型， 现正逐渐用于一些产品的直接制造。

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。在3D打印时，软件通过电脑辅助设计 技术(CAD)完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将 连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。堆叠薄层的形式有多种多样。有些3D 打印机使用“喷墨”的方式。例如，一家名为Objet的以色列3D打印机公司使用3D打印 机喷头将一层极薄的液态塑料物质喷涂在铸模托盘上，此涂层然后被置于紫外线下进行处 理，之后铸模托盘下降极小的距离，以供下一层堆叠上来。另外一家总部位于美国明尼阿 波利斯市的公司Stratasys使用一种叫做“熔积成型”的技术，整个流程是在喷头内熔化塑 料，然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。还有一些系统使用粉末微粒作为打印介质， 粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层，然后由喷出的液态粘合剂进行固化。 它也可以使用一种叫做“激光烧结”的技术熔铸成指定形状。

3D打印机与传统3D打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。 这些原材料经加热后熔化，从3D打印机的打印头喷头中喷出后冷却为固态，整个打印的 过程就是喷头按照程序不断的喷出液体的原材料并成功在模型上冷却，最终得到3D的固 体实物。用于挤出材料的步进电机在工作过程中会产生大量的热量，如不及时散热，会导 致步进电机的工作性能下降，影响熔融材料的挤出量，进而影响成型精度。但是，在3D打 印机上添加散热装置，造成3D打印机结构复杂，成本提高，不利于3D打印机的推广使用。 因此，为提高3D打印机的成型精度和经低成本，需要一种高效简单的散热装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种外壳采用百叶窗结构，使3D打印机 内部步进电机等设备运行时产生的热量能够及时与外界交换，提高3D打印机的散热性能， 能够提高3D打印机的工作性能，进而提高成型精度的具有良好散热效果的3D打印机。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种具有良好散热效果的3D打印机，包 括外壳、内部框架、打印平台和近端送丝机构，内部框架安装在外壳内部，内部框架底部 固定在外壳的内壁上，内部框架的端部固定连接在一起，内部框架包括两根竖向光滑导杆， 竖向光滑导杆顶部通过横向光滑导杆固定连接，横向光滑导杆的长度大于两根竖向光滑导 杆之间的距离，近端送丝机构固定连接在横向光滑导杆上，近端送丝机构内设有加热部件， 加热部件中设置有丝状材料的导向装置，加热部件通过步进电机进行驱动，步进电机位于 横向光滑导杆的一侧；打印平台固定在内部框架底部，外壳采用百叶窗结构，外壳靠近近 端送丝机构的侧面设置有进丝口。

进一步地，为了观察3D打印机内部的工作状态，本发明的3D打印机的外壳顶部设有 观察窗口A，观察窗口A与外壳活动链接，观察窗口A设置有手柄A，外壳的一个侧面设 置有观察窗口B，观察窗口B与外壳活动链接，观察窗口B设置有手柄B。

进一步地，为了保证3D打印机的强度，本发明的外壳的厚度为3mm～7mm，并采用 塑钢板材料制成。

进一步地，所述打印平台采用高硼硅玻璃材料制成。

本发明的有益效果是：

1、外壳采用百叶窗结构，使3D打印机内部步进电机等设备运行时产生的热量能够及 时与外界交换，提高3D打印机的散热性能，能够提高3D打印机的工作性能，进而提高成 型精度；

2、结构简单，无需为3D打印机增加新的散热装置即可达到良好的散热效果，降低了 3D打印机的制造成本，有利于3D打印机的推广使用；