[实用新型]用于3D打印制件的冷却装置及3D打印设备

说明书

一种用于3D打印制件的冷却装置及3D打印设备，其中冷却装置包括盖板部件、控制部件、温度传感器和氧传感器，盖板部件用于搁置在成型缸的顶部以对烧结完的制件形成一封闭空间，盖板部件上设有至少一个和一个出气口，以使惰性气体从进气口充入封闭空间用于对制件进行冷却，并使经过热交换的惰性气体从出气口排出，温度传感器和氧传感器设置在盖板组件的靠近成型缸顶部的一面，用于监测封闭空间的温度和氧含量，以使控制部件对充入的惰性气体进行控制，本实用新型可对已完成烧结的制件在3D设备外部进行冷却，此时可将另一个成型缸进入机器，开始预热和烧结的工作，从而大大提高了设备的使用率；而且，提高了设备的稳定性和成功率。

技术领域

本实用新型属于增材制造技术领域，具体涉及一种用于3D打印制件的冷却装置及3D打印设备。

背景技术

3D打印技术是增材制造技术的典型应用，其主要包括选择性激光烧结（SelectiveLaser Sintering or High Speed Sintering）、选择性激光熔融 (Selective LaserMelting)、黏着剂喷涂成型技术 (Binder Jetting) , 电子束熔融（Electron BeamMelting）。上述粉床3D打印技术均以粉末形式存在的原材料，其加工过程为：送粉装置将一定量的粉末送至工作台面，铺粉装置将一层粉末材料平铺在成型缸已成型或者半成型零件的上表面。 在粉末平铺完成后，不同工艺以不同方式将粉末粘接在一起。当一层截面粘接完成后，工作台下降一个层的厚度，铺粉装置又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的粉末粘接，经若干层扫描叠加，直至完成整个制件的制造。

在现有的3D打印技术中，工件打印完成之后需要在特定的环境下进行冷却。冷却到一定的温度之后，才能将工件从机器内取出，进行粉末清理。工件的冷却需要很长的时间，尤其是复杂的工件零件，所需冷却的时间更长。而且，工件的冷却需要在打印机器内部完成，不仅占用了机器，使得机器不能正常工作，极大地降低了机器的使用效率，而且，待冷却结束后，选择性激光烧结设备要重新进行预热才能完成新的烧结工作，这样不仅浪费了时间和成本。此外，由于粉块温度与室温温度相差较大，在冷却时会使得烧结件内部产生较大的应力，甚至导致变形，从而极大地影响了制件的质量。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种提高设备工作效率，以及设备稳定性和成功率的用于3D打印制件的冷却装置及3D打印设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于3D打印制件的冷却装置，包括盖板部件、控制部件、温度传感器和氧传感器，当制件烧结完成，且成型缸从3D打印设备内移出后，所述盖板部件用于搁置在成型缸的顶部以对烧结完的制件形成一封闭空间，所述盖板部件上设有至少一个进气口和至少一个出气口，以使惰性气体从进气口充入封闭空间用于对制件进行冷却，并使经过热交换的惰性气体从出气口排出，所述温度传感器和氧传感器设置在盖板组件的靠近成型缸顶部的一面，用于监测封闭空间的温度和氧含量，并将监测的温度和氧含量信息传送给控制部件，以使控制部件对充入的惰性气体进行控制。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述盖板组件包括底板、罩盖和连接板，所述罩盖通过连接板安装在底板上，且罩盖和底板内形成有一密闭空腔，所述罩盖上设有一个总进气口和至少一个总出气口，所述底板的中部设有与总进气口相通的分气柱，且底板上均匀地设有四个分进气口，以及均匀地设有多个分出气口，以使惰性气体通过总进气口，并通过分气柱从四个分进气口充入封闭空间，且经过热交换的惰性气体通过多个分出气口汇聚到密闭空腔，并从至少一个总出气口排出。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述分出气口为孔状或条状。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述总进气口设置在罩盖的中部，所述总出气口的数量为两个，且两个总出气口对称地设置在总进气口的两侧。