[发明专利]一种医疗3D打印机打印头冷却装置

说明书

技术领域

本发明属于医疗3D打印技术领域，具体涉及一种医疗3D打印机打印头冷却装置。

背景技术

现有的医疗3D打印机多数使用熔融挤出方式，因对打印头螺杆的加热及挤出机构产生的热量，需对打印头进行冷却，同时避免热量传导到设备传动部件。一般都采用风扇冷却或者水冷的方式，风扇冷却噪音大，且冷却不稳定，影响打印效果，水冷却需要水管和冷水循环系统，结构复杂。而医疗产品要求精度高，在打印的过程中对温度的稳定性有极高的要求，而现有的冷却方式，冷却效果不理想，易造成喷头堵塞、拉丝、粘连等影响，影响个性化医疗产品的打印效果。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种结构简单，智能控制、冷却效果好的医疗3D打印机打印头冷却装置。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种医疗3D打印机打印头冷却装置，包括打印头、固定架和半导体制冷组件，所述打印头安装在固定架下端，所述半导体制冷组件包括半导体制冷片，控制器和电源模块，所述电源模块连接控制器将电源提供给控制器，控制器与半导体制冷片连接，控制器输出半导体制冷片工作电压V₁为半导体制冷片供电；所述半导体制冷片围绕打印头周围设置，所述半导体制冷片包括P型半导体和N型半导体联结成的电偶对，并在电偶对的两端形成冷端和热端，在冷端和热端的内表面分别设置有绝缘陶瓷片，所述的P型半导体和N型半导体串联连接设置于两片绝缘陶瓷片之间。

进一步地，所述P型半导体是由Ag(1-x)Cu(x)Ti Te材料制成的P型半导体，所述N型半导体是由Bi-Sb合金材料制成的N型半导体。

进一步地，在所述的半导体制冷片和打印头之间设置有若干温度传感器，所述温度传感器与控制器连接，温度传感器检测打印头表面温度T1；将打印头表面温度T1与控制器设定的温度T2做差值比较；根据差值(T1-T2)计算出温度条件，由温度条件通过控制器控制输出半导体制冷片工作电压V₁。

进一步地，所述控制器安装在固定架内，所述固定架安装在导向架上，所述导向架由X轴导向架，Y轴导向架和Z轴导向架组成。

进一步地，所述半导体制冷片的内表面设置有导冷块，所述导冷块位于半导体制冷片和温度传感器之间。

进一步地，所述半导体制冷片的外表面设置有散热片。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的医疗3D打印机打印头冷却装置，采用半导体制冷组件进行打印头的冷却，相比于现有的风扇冷却和水冷却的方式，半导体制冷片的制冷效果更为突出，半导体制冷片直接包裹设置在打印头周围，直接对打印头进行降温，而且在打印头和半导体制冷片之间设置有导冷块，使得冷量传递速度更快，在半导体制冷片的热端设置有散热片，将热端的热量更快的散去，提高了半导体制冷片的冷却效果。

另外半导体制冷组件无机械传动部分，工作中无噪音，无振动，无液、气工作介质，工作过程中丝毫不影响打印头的打印工作，提高了打印机的打印精度。半导体制冷片通过调节工作电流的大小，可方便调节制冷速率；通过切换电流方向，还能使制冷器从制冷状态转变为制热工作状态；作用速度快，使用寿命长，且易于智能控制。

附图说明

图1是医疗3D打印机打印头冷却装置结构示意图；

图2是医疗3D打印机打印头冷却装置半导体制冷片结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1和图2所示，一种医疗3D打印机打印头冷却装置，包括打印头1、固定架2和半导体制冷组件，打印头1安装在固定架2下端，半导体制冷组件包括半导体制冷片3，控制器和电源模块，电源模块连接控制器将电源提供给控制器，控制器与半导体制冷片3连接，控制器输出半导体制冷片工作电压V₁为半导体制冷片3供电，半导体制冷片3围绕打印头1周围设置，半导体制冷片3包括P型半导体和N型半导体联结成的电偶对31，并在电偶对31的两端形成冷端32和热端33，P型半导体和N型半导体之间以一般的金属导体相连接而成一完整线路，通常是铜、铝或其他金属导体，在冷端32和热端33分别设置有绝缘陶瓷片，的P型半导体和N型半导体串联连接设置于两片绝缘陶瓷片之间，通电后，冷端32的热量被移到热端33，导致冷端32温度降低，热端33温度升高。