[发明专利]一种3D蜡像打印机

说明书

技术领域

本发明涉及3d打印机和数控加工领域，特别涉及一种3D蜡像打印机及其送料、温控加热和冷却系统。

背景技术

随着打印技术的快速发展，可打印三维立体实物的3D打印技术得到了越来越多的应用，目该技术已经被用于个性化用品、模具制造、工业设计、生物器官的打印等。

3D打印热融堆积成型法采用低温热融打印喷头，通过加热器将材料在喷头内加热融化，喷头在齿轮驱动下按计算机设计CAD分层数据控制的路径挤出并沉积在指定的位置，热塑性材料冷却固化并与周围的材料粘结，层层堆积，最终形成3d实体。

目前热融堆积成型法一般使用ABS塑料、PLA、尼龙等线状材料，依靠齿轮往前推送至加热喷头实现融化，而对于块状蜡就无法采用齿轮往前推送原料，加上对温度控制较差，过低的温度使得蜡层之间的粘合度低，过高的温度使得蜡像变形，无法实现蜡的光滑优质3D打印。

发明内容

本发明的目的就是为了解决3D打印机无法输入块状蜡进行打印，以及打印喷头温度控制不佳导致蜡块成型质量差的缺陷，提供了一种3D蜡像打印机。

本发明采用的技术方案如下。

用于融化块状蜡的容器最外层为耐高温塑料箱，箱的外侧镶有一个数值显示器、一个温度设定器和一个电源开关，其中的数值显示器用于显示温度设定器设定的温度上限；其中的温度设定器有两个按钮，一个是温度设定器按钮上，每按一次，数值显示器的数值增加一，另一个是温度设定器按钮下，每按一次，数值显示器的数值减少一；其中的电源开关用于控制数值显示器、温度设定器和加热电阻器的电源供给。

耐高温塑料箱的内测四壁和底部镶有用于隔热的陶瓷块，耐高温塑料箱的底部还装有一个加热电阻器用于加热，此外，耐高温塑料箱的底部还装有温度传感器，用于测量耐高温塑料箱内的当前温度信息。

用于放置蜡块的铁锅位于耐高温塑料箱之内，通过隔热陶瓷达到固定效果，锅的底部正中间有一个小孔，小孔接有耐高温塑料软管，软管穿过箱的小孔一直连通到带有温控的水冷打印喷头。

带有温控的水冷打印喷头为往复式柱塞泵，柱塞泵外侧贴合铜质水槽，水槽内装满水用于散热，水槽外侧贴合散热风扇，水槽其中一侧还贴合一个温度设定器和一个数值显示器，其中的温度设定器有两个按钮用于设置温度上限，其中的数值显示器显示温度设定器设定的温度上限，带有温控的水冷打印喷头上的装置均由打印机供电系统统一进行供电。

带有温控的水冷打印喷头固定在用商业化的XYZ三轴运动控制平台上，其运动轨迹由电脑设计好的三维数据进行规定。

耐高温塑料箱通过一个铁支架固定在商业化的XYZ三轴运动控制平台上方。

附图说明

图1为本申请实施例的3D蜡像打印机的构造示意图。

图中标号：1为融化块状蜡的容器，2为耐高温塑料箱，3为铁锅，4为数值显示器，5为温度设定器，6为温度设定器按钮上，7为温度设定器按钮下，8为电源开关，9为加热电阻器，10为小孔，11为温陶瓷块，12为温度传感器，13为铁支架，14为耐高温塑料软管，15为商业化的XYZ三轴运动控制平台，16为数值显示器，17为温度设定器，18为温度设定器按钮上，19为温度设定器按钮下，20带有温控的水冷打印喷头，21为往复式柱塞泵，22为铜质水槽，23为温度传感器，24为散热风扇，25为电源开关。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不作为本发明的限定。

如图1所示，将块状蜡放入融化块状蜡的容器1内，打开镶嵌在耐高温塑料2上的电源开关8，将镶嵌在耐高温塑料箱2上的加热温度设定器5的温度上限值设定为90℃（蜡的熔点为57～63℃，设置为90℃可确保蜡完全融化），在常温下，加热电阻器9会一直加热，直到箱内的温度传感器12检测到温度到达90℃时才会暂停加热，暂停加热后，当温度下降到低于90℃时，加热电阻器9重新开始工作。

在电阻加热器9的持续加热下，蜡逐渐融化，当蜡完全融合后，打开商业化的XYZ三轴运动控制平台15的电源开关24，通过耐高温塑料软管14，蜡就会流到带有温控的水冷打印喷头20。

带有温控的水冷打印喷头20上的温度设定器17的温度上限值设定为50℃（根据蜡质的不同，可以设定相应的温度，以使蜡不因为温度过高而难以凝固变形，或者因为温度过低，导致喷出的蜡过早凝固使得蜡料之间难以贴合）。

当贴合在一侧铜质水槽22上的温度传感器23感应到带有温控的水冷打印喷头20上的铜质水槽22的温度高于50℃时，散热风扇24自动启动进行散热,并且转速与当前铜质水槽22温度成正比。