[实用新型]一种高效冷却式增材工作台

说明书

本实用新型涉提供一种高效冷却式增材工作台，所述机架上装有用于增材打印的工作平台，所述工作平台内部设有冷却回路；所述工作平台的外部上方设有风冷机构，风冷机构包括送风箱和回风箱，工作平台上前后相对的两个侧端分别为前侧端和后侧端，送风箱设置在工作平台后侧端的上方，所述回风箱设置在工作平台的前侧端；所述送风箱具有朝向工作平台的送风口，对应地，所述回风箱具有朝向工作平台的回风口，所述送风口和回风口之间具有高度差，使得风面与工件打印面呈一倾斜角度，从而扰乱工件打印面的高温空气层，补充低温空气，保持换热效率工作平台内的冷却液又可以带走工件传导到工作平台上的热量，加速与工件间的热交换，高效提升工件冷却效率。

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，具体涉及一种高效冷却式增材工作台。

背景技术

增材制造，是一系列工艺的统称。其原理简要概述即是通过层层叠加，逐层将数字化的三维模型文件转变为三维实物。目前主要的增材制造工艺包括：3DP技术、选择性激光烧结(SLS)、立体光刻(SLA)、熔融沉积成型(FDM)等，在工业设计、建筑、汽车，航空航天和医疗产业等领域广泛应用。

但是，在增材制造中，高的热输入会造成工件快速升温，为保证产品质量，工作台上增材打印成型工件需保持在一个相对稳定的温度水平范围内，因此需要对打印工件进行冷却；而现有增材生产过程中，主要是使用停机等待的自然冷却方式，此种冷却方式耗时长，效率低，极大影响加工制造效率，使得增材制造技术无法得以大范围应用，增加增材打印成本。目前也有使用水冷方式进行冷却，以提高冷却效率，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。尤其是，堆焊过程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。

另，在打印时，由于空气为不良导热体，高温物体放在静置空气环境下，物体表面的空气会出现明显的温度分层，与物体直接接触的空气层会吸收工件热量升温，而外层空气由于空气本身的不良导热性而不能获得热量，最终表现为工件表面与相接触的空气层温度趋于持平而致使热传导换热趋于停止，工件本身仅可通过热辐射方式散发热量，而金属的热辐射强度较低，所以在接近工作温度时，工件在空气中冷却效果极差。因此，本领域技术人员亟需研发一种在不影响工件加工质量和精度的前提下，能高效，快速辅助工件完成加工的冷却方案。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种高效冷却式增材工作台，采用对工作平台冷却的方式，间接冷却打印工件，采用在工作平台上方形成扰动工件表面静置高温空气层的气流或气流面，提高工件表面高温空气的流动性，以补充低温空气，保持换热效率。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种高效冷却式增材工作台，具有机架，所述机架上装有用于增材打印的工作平台，所述工作平台内部设有冷却回路，用于通入冷却液；

所述工作平台的外部上方设有风冷机构，所述风冷机构包括送风箱和回风箱，所述工作平台上前后相对的两个侧端分别为前侧端和后侧端，所述送风箱设置在工作平台后侧端的上方，所述回风箱设置在工作平台的前侧端；所述送风箱具有朝向工作平台的送风口，对应地，所述回风箱具有朝向工作平台的回风口，所述送风口和回风口之间具有高度差，使得从送风口吹向工作平台的风面与工件打印面呈一倾斜角度，从而扰乱工件打印面的高温空气层。

所述一种高效冷却式增材工作台，所述风冷机构还包括循环风机，所述循环风机的出风口通过管道与送风箱连接，循环风机的进风口通过管道与回风箱连接。

所述一种高效冷却式增材工作台，所述送风箱的送风口和回风箱的回风口均为长条形开口。

所述一种高效冷却式增材工作台，所述送风口的长条形开口长度方向与工作平台后侧端的长度方向一致；所述回风口的长条形开口长度方向与工作平台前侧端的长度方向一致。