[发明专利]3D打印机温控系统及3D打印机

说明书

本申请公开了一种3D打印机温控系统及3D打印机，涉及3D打印的领域。本申请的3D打印机温控系统包括机箱、温控模组、制冷液循环回路和传输温控模块，机箱内设有输送针头、物料储存器、物料输送管和多个工位，物料输送管将输送针头和物料储存器连接在一起；温控模组包括多个温控模块，多个温控模块分别设置在输送针头、物料储存器或者工位上；制冷液循环回路包括制冷液管和制冷液散热装置，制冷液管将制冷液散热装置和各个温控模块相连形成制冷液循环回路；传输温控模块设于物料输送管上。故本申请可以达到对3D打印机内部多个部位的精确控温效果，从而可以适应生物墨水的打印需求，控制其在不同打印过程中的相态。

技术领域

本申请涉及3D打印的技术领域，具体而言，涉及一种3D打印机温控系统及3D打印机。

背景技术

在3D打印技术的应用中，温度的控制起到关键的作用。现有的3D打印技术在对生物材料进行打印时，仅在3D打印机的料筒和成型平台进行温度控制，导致打印的支架容易产生出丝不均匀，断丝，表面破裂等问题。

发明内容

一种3D打印机温控系统，包括机箱、温控模组、制冷液循环回路和传输温控模块，机箱内设有输送针头、物料储存器、物料输送管和多个工位，输送针头设于工位的上方，物料输送管将输送针头和物料储存器连接在一起，可以根据材料需求，如细胞打印生物墨水，对打印机各个区域的温度进行精确控温；温控模组包括多个温控模块，多个温控模块分别设置在输送针头、物料储存器或者工位上，并用于进行温度控制，每个温控模块通过温度传感器和控温件对不同区域进行温度的传感和控制；制冷液循环回路包括制冷液管和制冷液散热装置，制冷液管将制冷液散热装置和各个温控模块相连形成制冷液循环回路，制冷液在制冷液循环回路中循环，制冷液管通过制冷液将各个温控模块产生的热量传输至制冷液散热装置，并由制冷液散热装置排出3D打印机；传输温控模块设于物料输送管上，并用于对物料输送管进行温控，其作用是使储存的3D打印材料或处理液发生相态变化，以更便于输送的相态在物料输送管中输送，减少3D打印材料或处理液输送所需的驱动力，并且减少打印材料或处理液在物料输送管中造成的形态损伤。

3D打印机温控系统可以应用于3D打印机，用于生产3D打印的产品，例如打印支架和三维物品。本申请通过增设制冷液循环回路和多个温控模块，并将其分别设置在输送针头、物料储存器或者工位上，并将其与制冷液循环回路相连，对输送针头、物料储存器或者工位进行温度控制，并通过制冷液循环回路和制冷液散热装置将温控模块产生的热量排出3D打印机；本申请再通过增设传输温控模块，使其对物料输送管进行温控；故本申请可以对机箱内的多个区域根据各自功用的需要分别对其进行加热和降温的处理，达到精确控温的效果，从而可以适应打印材料例如温敏材料的相态转变需求，以控制打印材料的固化成型或支撑去除。

于一实施例中，3D打印机温控系统包括打印空间降温模块，打印空间降温模块包括通风装置，通风装置设于机箱内，用于向机箱内部通风进行降温。

打印空间降温模块的设置，使得机箱内部整体保持一个较为均匀的温度，避免只有局部温度尤其是工位与所生产的产品接触部位的温度过低，避免产品底面温度过低且在竖直方向具有温差，从而使得产品各层之间保持一定的均一性，从而避免了由于产品上层得不到充分的低温而凝胶不充分导致塌陷的问题，使得3D打印机可以生产高度更高的产品。另外，打印空间降温模块的设置，还可以避免打印过程中产生的热量在打印空间堆积影响其他温控模块的温控效果，并且通过对环境的温度控制为打印提供一个稳定的工作环境，以减少不同打印批次间产品的差异。

其中，输送针头、物料储存器、物料输送管和多个工位为机箱内可以接触打印材料或者处理液的部件，温控模组、制冷液循环回路和传输温控模块、打印空间降温模块为用于精确控温的部件。

于一实施例中，通风装置包括滤网和第一风扇。滤网和第一风扇的设置，将外部处于室温(20－25℃)下的空气净化后通入机箱内，达到一定的降温效果，使得3D打印机的操作空间的温度得到维持。