[实用新型]一种具有循环加热装置的3D打印机

说明书

技术领域：

本实用新型涉及3D打印机产品技术领域，特指一种具有循环加热装置的3D打印机。

背景技术：

3D打印机在这几年得到飞速的发展，现有3D打印机在工作前首先需要利用计算机进行建模，然后将建成的三维模型进行分层的“切片”处理，然后自下而上逐层“打印”每层切片，从而最终形成与所建模型相同的3D产品。

这种3D打印机也叫热熔材料喷涂打印，其工作原理与传统的喷墨打印机原理类似，所不同的是，这种3D打印机所使用的“墨水”为一种热熔材料，比如热熔蜡、热熔胶。通过打印机构将熔融的热熔材料喷涂在打印平台上，进行逐层的“打印”，当热熔材料被喷涂出来后，其将迅速的固化。经过不断的逐层“打印”，最终形成所需要的三维物体。这种三维打印技术相对来说制作工艺简单，并且随着三维机械臂的发展，技术已经成熟。

这种热熔材料喷涂打印3D打印机为了提高打印质量，对打印的环境温度具有一定的要求。我们知道，热熔材料3D打印机打印时是一层一层的完成，每层喷涂材料与前面一层喷涂材料是通过材料自身的热熔性固化成一个整体的。如果材料固化的速度过快，当开始打印第二层喷涂材料时，第一层喷涂材料已经完全固化，这样就会导致两层材料之间没有完全固化成一个整体，这将导致最终成型的产品结构强度不够，容易破裂。为了避免这个问题，就需要令打印头将热熔材料喷涂在打印平台上以后，该材料在固化的过程不能太快。而材料的固化自身温度直接相关，所以目前解决这一问题的方案就是：对打印平台进行加热，即在打印平台上设置一个电加热元件，通过该电加热元件产生热量来保持打印平台上的被打印材料的问题，令被打印喷涂的材料层保持在一定温度下，以便于喷涂的材料层之间可以实现固化为一个整体。

但是上述方案也存在一个问题：当打印的3D对象高度较低时，打印平台的热量还能有效传递到被打印的对象上。但是随着被打印对象的高度逐渐升高，热量的传导效率下降，每打印一层材料，其获得的热量就会下降。而打印头打印时只能与最上面一层材料接触。所以针对打印高度较高的对象时，这种对打印平台进行加热的方式并不能完全克服固化不充分、打印对象强度不够的问题，但是如果提高打印平台的温度，就会导致被打印的材料层熔融，无法进行固化而出现坍塌或变形的问题。同时，采用对打印平台进行加热时，由于打印平台的热量只能通过第一层打印材料传导，而通常打印材料所采用的都是导热率不高的塑胶产品，打印平台的热量很难向上传递到较高的材料层中，其热量很多直接发散到周边的空气中，或者通过打印机本身传导到外部，造成热量的浪费。如果能将这些热量收集起来，用于对打印对象中较高的区域进行加热，或者用来提升整个打印环境的温度，则可以进一步提升打印质量。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题就在于克服现有技术的不足，提供一种具有循环加热装置的3D打印机。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该具有循环加热装置的3D打印机包括：打印机本体，该打印机本体具有一个腔体，于腔体下方设置有用于打印的承载平台，用于打印的打印头位于打印平台上方，所述的打印机本体还具有加热元件以及一空气循环装置，通过该空气循环装置驱动腔体内空气循环流动，将加热元件产生的热量循环传导至腔体内。

进一步而言，上述技术方案中，所述的空气循环装置包括有风扇，通过风扇驱动腔体内的气流流动。

进一步而言，上述技术方案中，所述空气循环装置还包括有过滤器，该过滤器位于风扇的进风端，循环进入风扇中的空气经过过滤器过滤杂质。

进一步而言，上述技术方案中，所述的加热元件集成在打印平台上，通过加热元件对打印平台进行加热，再通过空气循环装置将打印平台产生的热量循环发散到腔体内。

进一步而言，上述技术方案中，所述的打印平台安装在打印机本体的底座上，底座内形成有第二腔体，所述的空气循环装置安装在该第二腔体内，于底座上开设有连通腔体和第二腔体的进风口和出风口，腔体内的空气经过进风口进入第二腔体内，经过空气循环装置后，再由出风口重新返回至腔体内。

进一步而言，上述技术方案中，所述底座与打印机本体之间采用可拆卸安装方式。

进一步而言，上述技术方案中，所述空气循环装置包括：风扇和过滤器；所述第二腔体的进风口和出风口分别位于底座的两侧，第二腔体内通过一隔板分隔成两个区域，其中一个区域与进风口连通，另一个区域与出风口连通；两区域之间通过隔板上的孔洞连通；所述的风扇位于与出风口连通的区域内，所述的过滤器固定在隔板上，或者所述的过滤器内嵌于隔板上。