CN203876241U - 一种恒温桌面3d打印机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种恒温桌面3D打印机，包括：打印机本体，用于将所述打印机本体与外界进行隔热的隔热罩，用于提高打印机环境温度的加热器，用于检测环境温度的温度传感器，用于信号传输的控制板，以及用于为所述加热器、所述温度传感器和所述控制板提供电力的电源。所述隔热罩罩设在所述打印机本体外周侧，所述加热器和所述温度传感器设置在所述隔热罩内部，所述控制板连接所述加热器和温度传感器，所述电源连接所述控制板。本实用新型通过隔热罩将打印机本体与外部环境进行隔热处理，再通过加热器、温度传感器和控制板控制隔热罩内部的温度，从而使打印机可以不受外界环境温度的影响，实现冬天和夏天同样的打印效果，实现恒温打印。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D打印机的技术领域，尤其涉及一种恒温桌面3D打印机。
背景技术
3D打印机又称三维打印机，即快速成形技术的一种机器，它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，是一种累积制造技术，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，其基本原理是通过把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来，而打印出的产品，并可以即时使用。3D打印机过去常在模具制造、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，可用于珠宝，鞋类，工业设计，建筑，工程和施工(AEC)，汽车，航空航天，牙科和医疗产业，教育，地理信息系统，土木工程，和许多其他领域。
目前基于FDM(FusedDeposition Modeling)的桌面3D打印机大都是工作在室温环境下，而室温的高低对打印的效果有着显著的影响。夏天室温高时，打印过程会比较顺畅，打印效果也比较好，而在冬天室温比较低的时候，挤出头出丝就会明显不顺畅，并且打印的物体也容易翘边。本申请人致力于设计开发一种恒温桌面3D打印机，实现恒温打印，从而使打印机可以不受外界环境温度的影响，实现冬天和夏天同样的打印效果。
实用新型内容
本实用新型的目的，就是提出一种恒温桌面3D打印机，实现恒温打印，从而使打印机可以不受外界环境温度的影响，实现冬天和夏天同样的打印效果。
本实用新型为解决上述技术问题，提供了一种恒温桌面3D打印机，包括：打印机本体，用于将所述打印机本体与外界进行隔热的隔热罩，用于提高打印机环境温度的加热器，用于检测环境温度的温度传感器，用于信号传输的控制板，以及用于为所述加热器、所述温度传感器和所述控制板提供电力的电源。
所述隔热罩罩设在所述打印机本体外周侧，所述加热器和所述温度传感器设置在所述隔热罩内部，所述控制板连接所述加热器和温度传感器，所述电源连接所述控制板。
较佳的，所述恒温桌面3D打印机还包括用于设置打印机环境温度的用户面板，所述用户面板与所述控制板进行连接。
较佳的，所述加热器为加热电阻丝，所述温度传感器为热电偶，所述电源为外部24V电源。
较佳的，所述加热器、控制板、温度传感器和电源均设置在所述隔热罩面向所述打印机本体的内侧面上。
较佳的，所述打印机本体上具有一用于卷装耗材的耗材卷轴，所述耗材卷轴的周侧上设置有耗材温度传感器和缠绕有若干圈耗材加热电阻丝，所述耗材温度传感器和所述耗材加热电阻丝分别与所述控制板进行连接。
较佳的，所述打印机本体上具有打印头机构，所述打印头机构包括用于与运动导轨连接的固定滑块和用于加热挤出耗材的打印头，所述打印头设置在所述固定滑块上；所述打印头包括用于耗材输入的进料喉管，用于加热耗材的加热块，以及用于耗材挤出的喷嘴，所述进料喉管的一端连接在所述固定滑块上，另一端连接在所述喷嘴上，所述加热块围设在所述进料喉管和所述喷嘴的连接处上。
较佳的，所述进料喉管由特氟龙管和PEEK管对接组成，所述特氟龙管穿设在所述固定滑块上，所述PEEK管一端口与所述特氟龙管对接，另一端口与所述喷嘴导通连接。
较佳的，所述PEEK管与所述特氟龙管的对接处设置有散热机构。
本实用新型恒温桌面3D打印机的有益效果如下：
1、本实用新型的恒温桌面3D打印机通过隔热罩将打印机本体与外部环境进行隔热处理，再通过加热器、温度传感器和控制板控制隔热罩内部的温度，从而使打印机可以不受外界环境温度的影响，实现冬天和夏天同样的打印效果，实现恒温打印。
2、本实用新型的恒温桌面3D打印机通过在耗材卷轴上加设耗材加热电阻丝，进一步实现可以在打印前或打印过程中将耗材自动烘干，消除耗材受潮所带来的影响。
3、本实用新型的恒温桌面3D打印机通过改进打印头机构，克服了现有耗材挤出时的堵头和出丝不顺的缺陷。
附图说明
图1为具体实施例恒温桌面3D打印机的整体结构示意图。
图2为具体实施例恒温桌面3D打印机的耗材卷轴处结构示意图。
图3为具体实施例恒温桌面3D打印机的打印头机构的剖面结构示意图。
图中标号说明：
打印机本体100，隔热罩200，加热器300，温度传感器400，控制板500，电源600，用户面板700，耗材卷轴800，耗材温度传感器810，耗材加热电阻丝820，打印头机构900，固定滑块910，打印头920，进料喉管921，加热块922，喷嘴923，特氟龙管924，PEEK管925，散热机构926，支架927，风扇928，散热片929。
具体实施方式
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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
图1为具体实施例恒温桌面3D打印机的整体结构示意图。如图1所示，本实施例提出了一种恒温桌面3D打印机，包括：打印机本体100，用于将所述打印机本体与外界进行隔热的隔热罩200，用于提高打印机环境温度的加热器300，用于检测环境温度的温度传感器400，用于信号传输的控制板500，以及用于为加热器300、温度传感器400和控制板500提供电力的电源600。
如图1所示，本实施例的隔热罩200罩设在打印机本体100外周侧，加热器300和温度传感器400设置在隔热罩200内部，控制板500连接加热器300和温度传感器400，电源600连接控制板500。
具体的，本实施例的恒温桌面3D打印机还包括用于设置打印机环境温度的用户面板700，用户面板700与控制板500进行连接。
示例性的，本实施例将加热器300、控制板500、温度传感器400和电源600均设置在隔热罩200面向打印机本体100的内侧面上。其中，加热器300选用加热电阻丝，温度传感器400选用热电偶，电源600为外部24V电源，电源600可通过控制板可控制的为各部件进行供电，控制板500可选用外购件如现有的控制电路板进行控制连接即可。
当然了，在其他具体实施方式中，加热器、控制板、温度传感器、用户面板和电源等部件均可以根据需要采用其他市场上的常用外购件，所使用的打印机本体也可以是市场上的常用外购件。
示例性的，本实施例的恒温桌面3D打印机的应用情况如下：控制板500通过温度传感器400检测隔热罩200内部的环境温度，通过加热器300加热内部环境温度，使其保持温度恒定。另外，用户也可以通过用户面板700设定隔热罩200内部的环境温度(即打印机环境温度)，根据打印效果具体调整打印温度，例如，用户可以在用户面板700中将隔热罩200内部的环境温度设置为26度，则控制板500通过串行通信接收到用户面板700的给定温度值，再通过温度传感器400检测隔热罩200内部实际温度值，如果实际温度值小于给定温度，则控制板500输出PWM信号驱动加热器300进行加热，使隔热罩200内部环境温度达到26度，实现恒温打印。
作为本实施例的进一步具体实施方式，如图2所示，本实施例的打印机本体100上具有一用于卷装耗材的耗材卷轴800，耗材卷轴800的周侧上设置有耗材温度传感器810和缠绕有若干圈耗材加热电阻丝820，耗材温度传感器810和耗材加热电阻丝820分别与控制板500进行连接。示例性的，本实施例可以在耗材卷轴800的周侧面上开设螺纹状的凹槽，并将耗材加热电阻丝820缠绕在凹槽内，在耗材加热电阻丝820缠绕完成后，再通过胶枪将耗材加热电阻丝820固定在所述凹槽内，另外还可以使用胶枪将耗材温度传感器810黏贴在耗材卷轴800周侧面的中间段上，从而更加准确的检测耗材卷轴的温度。在本具体实施例中，耗材温度传感器810也可以采用热电偶，控制板500通过耗材温度传感器810检测耗材卷轴800的温度，通过输出PWM电压到耗材加热电阻丝820来控制耗材卷轴800温度。用户可以在用户面板700上设置耗材卷轴800的温度，从而可以控制耗材烘干的速度。例如，用户可以设置60度加热耗材，则控制板接收到用户面板700的给定温度后，再通过耗材温度传感器810检测耗材卷轴800的温度，如果耗材卷轴800的温度小于60度，则控制板500发出PWM电压使得耗材卷轴800上的耗材加热电阻丝发热，从而将耗材卷轴800加热到60度。
作为本实施例的进一步具体实施方式，如图1所示，本实施例的打印机本体100上具有打印头机构900，如图3所示，本实施例的打印头机构900包括用于与运动导轨连接的固定滑块910和用于加热挤出耗材的打印头920，打印头920设置在固定滑块910上。其中，本实施例的打印头920包括用于耗材输入的进料喉管921，用于加热耗材的加热块922，以及用于耗材挤出的喷嘴923，进料喉管921的一端连接在固定滑块910上，另一端连接在喷嘴923上，加热块922围设在进料喉管921和喷嘴923的连接处上。
具体的，如图3所示，本实施例的进料喉管921由特氟龙管924和PEEK管925对接组成，特氟龙管924穿设在固定滑块910上，PEEK管925一端口与特氟龙管924对接，另一端口与喷嘴923导通连接。
示例性的，在PEEK管925与特氟龙管924的对接处设置有散热机构926。在本实施例中，散热机构926包括支架927、风扇928和散热片929，风扇928和散热片929通过支架927固定设置在特氟龙管924和PEEK管925对接处的两侧。一般情况下，3D打印机在打印ABS材料时，打印头920最高温度为230度，打印PLA材料是为195度，该温度完全在PEEK材料的耐温范围内。而本实施例就根据PEEK材料耐高温的特点，将PEEK管925作为喉管直接和喷嘴923在加热块922内部连接，当加热块922加热到230度时，喷嘴923内部的耗材融化为液体，而PEEK管925处在加热块922内部的部分里面的耗材也变软，接近液体状。而位于PEEK管925上半部分及特氟龙管924内部的耗材由于风扇928和散热片929的散热，温度不会太高，也不会受热膨胀变粗，从而不会出现堵头的问题。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种恒温桌面3D打印机，包括打印机本体，其特征在于：还包括：
用于将所述打印机本体与外界进行隔热的隔热罩，
用于提高打印机环境温度的加热器，
用于检测环境温度的温度传感器，
用于信号传输的控制板，以及
用于为所述加热器、所述温度传感器和所述控制板提供电力的电源；
所述隔热罩罩设在所述打印机本体外周侧，所述加热器和所述温度传感器设置在所述隔热罩内部，所述控制板连接所述加热器和温度传感器，所述电源连接所述控制板。
2.如权利要求1所述的恒温桌面3D打印机，其特征在于：所述恒温桌面3D打印机还包括用于设置打印机环境温度的用户面板，所述用户面板与所述控制板进行连接。
3.如权利要求1所述的恒温桌面3D打印机，其特征在于：所述加热器为加热电阻丝。
4.如权利要求1所述的恒温桌面3D打印机，其特征在于：所述温度传感器为热电偶。
5.如权利要求1所述的恒温桌面3D打印机，其特征在于：所述电源为外部24V电源。
6.如权利要求1-5任一项所述的恒温桌面3D打印机，其特征在于：所述加热器、控制板、温度传感器和电源均设置在所述隔热罩面向所述打印机本体的内侧面上。
7.如权利要求1-5任一项所述的恒温桌面3D打印机，其特征在于：所述打印机本体上具有一用于卷装耗材的耗材卷轴，所述耗材卷轴的周侧上设置有耗材温度传感器和缠绕有若干圈耗材加热电阻丝，所述耗材温度传感器和所述耗材加热电阻丝分别与所述控制板进行连接。
8.如权利要求1-5任一项所述的恒温桌面3D打印机，其特征在于：所述打印机本体上具有打印头机构，所述打印头机构包括用于与运动导轨连接的固定滑块和用于加热挤出耗材的打印头，所述打印头设置在所述固定滑块上；所述打印头包括用于耗材输入的进料喉管，用于加热耗材的加热块，以及用于耗材挤出的喷嘴，所述进料喉管的一端连接在所述固定滑块上，另一端连接在所述喷嘴上，所述加热块围设在所述进料喉管和所述喷嘴的连接处上。
9.如权利要求8所述的恒温桌面3D打印机，其特征在于：所述进料喉管由特氟龙管和PEEK管对接组成，所述特氟龙管穿设在所述固定滑块上，所述PEEK管一端口与所述特氟龙管对接，另一端口与所述喷嘴导通连接。
10.如权利要求9所述的恒温桌面3D打印机，其特征在于：所述PEEK管与所述特氟龙管的对接处设置有散热机构。
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