一种新型同轴送粉3D打印机基板加热装置

一种新型同轴送粉3d打印机基板加热装置
技术领域
1.本实用新型涉及增材制造技术领域。具体地说是一种新型同轴送粉3d打印机基板加热装置。


背景技术：

2.增材制造技术又称3d打印技术，在设计、速度和生产工艺方面具有无限可能性。增材制造技术集成了计算机科学、机械工程、控制工程和材料科学工程等多学科专业领域。与传统制造，有着以下优势：缩短开发周期；探索形状方面的无限可能；能够使用各种材料；获得零部件批量生产专有技术。3d打印技术主要应用集中在交通运输、航空航天、工业装备、消费级电子产品、医疗五大领域。同时，在其他各个行业也有着很大的应用潜力和前景。
3.同轴送粉技术是基于叠加思想通过材料的层层累计来成形金属零件。整个成形过程都是在高温条件下进行的，成形过程中所有的能量集中输入、快速加热冷却等特点使得成形试样内部以及试样与基板间存在着巨大的温度梯度，并使得试样在成形过程中产生很大的热应力，当热应力达到材料极限时，试样将产生裂缝甚至断裂。
4.因此，3d打印技术中需要对打印基板进行预加热，对基板均匀加热可在一定程度上解决零件的翘曲变形问题，有效地降低成形过程中试样与基板的温度梯度，提升成型质量。


技术实现要素：

5.为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够使打印基板均匀受热的新型同轴送粉3d打印机基板加热装置。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种新型同轴送粉3d打印机基板加热装置，包括加热炉和底座，所述底座固定安装在所述加热炉的底部，所述加热炉的顶部开设有排气口，所述排气口通过密封机构进行封堵，所述底座的上表面通过第一十字螺丝安装有可拆卸加热头，所述可拆卸加热头的外部套设有耦合密封垫圈，所述可拆卸加热头与所述耦合密封垫圈之间设置有可拆卸耦合加热头，所述可拆卸耦合加热头通过第二十字螺丝安装在基板的下表面，所述底座的内部设置有耦合线圈，所述耦合线圈的输出端与所述可拆卸加热头相连接；所述可拆卸加热头为全铜加热头，所述可拆卸加热头与所述可拆卸耦合加热头相耦合，所述耦合密封垫圈可以随着所述可拆卸耦合加热头的直径变化进行更换调节。
8.上述一种新型同轴送粉3d打印机基板加热装置，所述排气口的孔壁顶部为向外倒圆角设计。
9.上述一种新型同轴送粉3d打印机基板加热装置，所述底座上表面安装有两个或两个以上所述可拆卸加热头，所述基板下表面的所述可拆卸耦合加热头的数量与所述底座上的所述可拆卸加热头的数量相等且位置相匹配，所述可拆卸加热头的直径等于所述可拆卸耦合加热头的内径，所述可拆卸耦合加热头的外径等于耦合密封垫圈的内径，所述可拆卸
加热头、所述耦合密封垫圈和所述可拆卸耦合加热头的高度相等。
10.上述一种新型同轴送粉3d打印机基板加热装置，所述密封机构包括竖杆、第一磁环和第二磁环，所述竖杆为圆柱杆，所述竖杆的直径大于所述排气口的直径，所述第一磁环嵌接在所述加热炉的上表面，所述第一磁环与所述排气口同轴，且所述第一磁环的内径大于所述排气口的直径，所述第二磁环同轴嵌接在所述竖杆的底端，所述第二磁环的外径小于所述竖杆的直径，所述第一磁环和所述第二磁环的大小和形状完全相同；所述竖杆的底端同轴安装有密封块，所述密封块呈碗状，所述密封块顶端的直径与所述排气口的直径相等，所述竖杆一侧的顶端固定安装有杠杆，所述杠杆呈l型，所述杠杆的另一端由安装箱的顶部开口伸入到所述安装箱的内部，所述安装箱固定安装在所述加热炉的顶部，所述杠杆位于所述安装箱内的一端与两个连杆相铰接，两个所述连杆的另一端分别与连架杆相铰接，两个所述连架杆的底端铰接在所述安装箱的底端；所述加热炉的顶部固定安装有支架，所述支架的竖截面呈三角形，所述支架的顶端与所述杠杆的下表面相铰接。
11.本实用新型的技术方案取得了如下有益的技术效果：
12.1、本实用新型，通过底座内部的耦合线圈与外部的励磁线圈进行电磁耦合，然后给多个可拆卸加热头供电，实现电阻加热，再将热量传递给基板为基板供热，设置多个可拆卸加热头，解决了基板加热不均匀，加热效率低及能量利用率低等问题，其中耦合密封垫圈可以防止粉末进入可拆卸加热头内部。
13.2、本实用新型，当加热炉内的空气受热体积膨胀气压过高时，由于压强的作用，第一磁环和第二磁环会被弹开，密封块和竖杆会失去对排气口的封堵效果，加热炉内的气体会通过排气口排出，当加热炉内气压平衡时，由于密封块和竖杆的重力作用，会使密封块重新对排气口进行封堵，其中两个磁环可以增强对排气口的密封效果，杠杆和支架相配合，并且将杠杆通过连杆和连架杆固定于安装箱内，可以使竖杆和密封块在被弹出再归位时，密封块可以正好落入排气口内，起到定位效果，将支架设置在靠近安装箱的位置，利用了杠杆原理，使得密封块更容易归位。
附图说明
14.图1本实用新型剖视结构示意图；
15.图2本实用新型图1中a处放大结构示意图；
16.图3本实用新型密封机构结构示意图；
17.图4本实用新型底座结构示意图；
18.图5本实用新型基板结构示意图；
19.图6本实用新型底座剖视结构示意图。
20.图中附图标记表示为：1-加热炉；2-底座；3-排气口；4-密封机构；5-第一十字螺丝；6-可拆卸加热头；7-耦合密封垫圈；8-可拆卸耦合加热头；9-第二十字螺丝；10-基板；11-耦合线圈；12-输出端；401-竖杆；402-第一磁环；403-第二磁环；404-密封块；405-杠杆；406-安装箱；407-连杆；408-连架杆；409-支架。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.本实施例一种新型同轴送粉3d打印机基板加热装置，如图1和图4-6所示，包括加热炉1和底座2，底座2固定安装在加热炉1的底部，加热炉1的顶部开设有排气口3，排气口3通过密封机构4进行封堵，底座2的上表面通过第一十字螺丝5安装有可拆卸加热头6，可拆卸加热头6的外部套设有耦合密封垫圈7，可拆卸加热头6与耦合密封垫圈7之间设置有可拆卸耦合加热头8，可拆卸耦合加热头8通过第二十字螺丝9安装在基板10的下表面，底座2的内部设置有耦合线圈11，耦合线圈11的输出端12与可拆卸加热头6相连接；可拆卸加热头6为全铜加热头，可拆卸加热头6与可拆卸耦合加热头8相耦合，耦合密封垫圈7可以随着可拆卸耦合加热头8的直径变化进行更换调节，排气口3的孔壁顶部为向外倒圆角设计，底座2上表面安装有两个或两个以上可拆卸加热头6，基板10下表面的可拆卸耦合加热头8的数量与底座2上的可拆卸加热头6的数量相等且位置相匹配，可拆卸加热头6的直径等于可拆卸耦合加热头8的内径，可拆卸耦合加热头8的外径等于耦合密封垫圈7的内径，可拆卸加热头6、耦合密封垫圈7和可拆卸耦合加热头8的高度相等。
23.如图2-3所示，密封机构4包括竖杆401、第一磁环402和第二磁环403，竖杆401为圆柱杆，竖杆401的直径大于排气口3的直径，第一磁环402嵌接在加热炉1的上表面，第一磁环402与排气口3同轴，且第一磁环402的内径大于排气口3的直径，第二磁环403同轴嵌接在竖杆401的底端，第二磁环403的外径小于竖杆401的直径，第一磁环402和第二磁环403的大小和形状完全相同；竖杆401的底端同轴安装有密封块404，密封块404呈碗状，密封块404顶端的直径与排气口3的直径相等，竖杆401一侧的顶端固定安装有杠杆405，杠杆405呈l型，杠杆405的另一端由安装箱406的顶部开口伸入到安装箱406的内部，安装箱406固定安装在加热炉1的顶部，杠杆405位于安装箱406内的一端与两个连杆407相铰接，两个连杆407的另一端分别与连架杆408相铰接，两个连架杆408的底端铰接在安装箱406的底端；加热炉1的顶部固定安装有支架409，支架409的竖截面呈三角形，支架409的顶端与杠杆405的下表面相铰接。
24.工作原理：用螺丝刀将多个可拆卸加热头6安装在底座上并使之与底座内部的耦合线圈11相连接，然后用螺丝刀将多个可拆卸耦合加热头8安装在基板10上，并通过将可拆卸耦合加热头8套在可拆卸加热头6上将基板10安装在底座2上，使底座2内部的耦合线圈11与外部的励磁线圈进行电磁耦合，实现通过外部的励磁线圈对耦合线圈11供电，耦合线圈11为可拆卸加热头6供电，使可拆卸加热头6进行电阻加热，进而多个可拆卸加热头6对基板10进行均匀加热；当加热炉1内的空气受热体积膨胀气压过高时，由于压强的作用，第一磁环402和第二磁环403会被弹开，密封块404和竖杆401会失去对排气口3的封堵效果，加热炉1内的气体会通过排气口3排出，当加热炉1内气压平衡时，由于密封块404和竖杆401的重力作用，会使密封块404重新对排气口3进行封堵，其中两个磁环可以增强对排气口3的密封效果，杠杆405和支架409相配合，并且将杠杆405通过连杆407和连架杆408固定于安装箱406内，可以使竖杆401和密封块404在被弹出再归位时，密封块404可以正好落入排气口3内，起到定位效果，将支架409设置在靠近安装箱406的位置，利用了杠杆原理，使得密封块404更容易归位。
25.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。