[发明专利]一种增材工件点阵循环冷却机构

说明书

本发明提出了一种增材工件点阵循环冷却机构，包括冷却台，所述冷却台上设有用于冷却工件上表面的冷却模块，所述冷却模块内部设有供冷却液流通的冷却通道，所述冷却模块与工件上表面相接触的底面向下凸出于所述冷却台的底面；通过在冷却台上阵列布设多个具有冷却通道的冷却模块，进而实现冷却工件上表面的目的，提高工件上表面的冷却效率，并且通过对打印工件的上表面进行冷却，使得工件上表面的热量可以在传递到工件其他部位前就可以完成冷却工序，从而有效减少对其他已完成打印工序的工件区域的工艺温度的影响，进而确保了产品质量，并且冷却液不直接与工件接触，起到有效保护工件的金属性能的作用，避免产生产品缺陷。

技术领域

本发明涉及增材制造领域，具体涉及一种增材工件点阵循环冷却机构。

背景技术

增材制造中高的热输入造成工件快速升温，特别是工件上表面的温度，因为金属增材制造主流方法是根据所获取的目标产品的切片模型来进行分层堆积的，所以在制造过程中上表面均为当前加工面，是整个工件的最高温度面。而为了保证产品质量，工件需保持一相对稳定的温度水平，现有生产过程中主要使用停机等待自然冷却方式，冷却效率低，影响制造效率；使用水冷可有效提高冷却效率，但部分材质抗氧化性不佳不适合进行直接水冷，或不可控的直接水冷会造成降温过快，产生产品缺陷，打印工件上表面在堆焊过程中的输入热量如不及时排除，传导到打印设备零部件上，会让零件长期工作在高温状态，影响使寿命及加工精度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种增材工件点阵循环冷却机构，通过在冷却台上阵列布设多个具有冷却通道的冷却模块，并使冷却模块的底部与工件上表面相接触，在进行工件上表面的冷却操作时，只需往冷却通道内通入循环冷却液，使得冷却模块可以与工件上表面进行热交换，进而实现冷却工件上表面的目的，提高工件上表面的冷却效率，并且通过对打印工件的上表面进行冷却，使得工件上表面的热量可以在传递到工件其他部位前完成冷却，从而有效减少对其他已完成打印工序的工件区域的工艺温度的影响，进而确保了产品质量。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种增材工件点阵循环冷却机构，包括冷却台，所述冷却台上设有用于冷却工件上表面的冷却模块，所述冷却模块内部设有供冷却液流通的冷却通道，所述冷却模块与工件上表面相接触的底面向下凸出于所述冷却台的底面，通过冷却模块对温度最高的工件上表面进行接触式冷却，使工件上表面的温度在传递到工件其他部位前完成冷却，起到有效降低对已完成打印工序的区域的工艺温度的影响，在实现冷却工件上表面目的的同时，还保证了工件打印过程中的工艺性，并且在这个接触式的冷却过程中，冷却液不直接与工件上表面直接接触，还起到有效保护工件的金属性能的作用，避免产生产品缺陷。

进一步的，所述冷却台上设有若干个通孔，若干所述通孔上均活动设置有所述冷却模块。

进一步的，若干个所述冷却模块的冷却通道之间依次通过软管串联接通。

进一步的，若干通孔和所述冷却模块在所述冷却台上呈阵列分布。

进一步的，所述冷却模块包括冷却座和密封安装在所述冷却座上的顶盖，所述冷却通道位于所述冷却座上，所述顶盖上设有进液孔和出液孔，所述进液孔和所述出液孔均连通所述冷却通道。

进一步的，所述冷却通道在所述冷却座上呈S字型或U字型设置。

进一步的，还包括第一弹簧片，所述第一弹簧片的固定端固定设置在所述冷却台上，所述第一弹簧片的游离端连接所述冷却模块的顶部。

进一步的，所述冷却模块上设有用于测量工件表面温度的测温探头，所述冷却座和所述顶盖上均设有相连通的测温孔，所述测温探头活动设置在所述测温孔上，所述顶盖上设有第二弹簧片，所述第二弹簧片的固定端固定设置在所述顶盖上，所述第二弹簧片的游离端连接所述测温探头的顶部。

进一步的，所述测温孔上设有防漏密封圈，防漏密封圈可以起到防止冷却液从测温孔中泄漏出来的作用。