一種制造三維物體的設(shè)備及其缸體

潘良明 彭偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及增材制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制造三維物體的設(shè)備及其缸體。

背景技術(shù)

增材制造技術(shù)（Additive Manufacturing，簡稱AM）是一項(xiàng)具有數(shù)字化制造、高度柔性和適應(yīng)性、直接CAD模型驅(qū)動(dòng)、快速、材料類型豐富多樣等鮮明特點(diǎn)的先進(jìn)制造技術(shù)，自二十世紀(jì)八十年代末發(fā)展至今，己成為現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)中的一項(xiàng)支柱技術(shù)。選擇性激光燒結(jié)（Selective Laser Sintering，簡稱SLS）是近年來發(fā)展最為迅速的增材制造技術(shù)之一，其以粉末材料為原料，采用激光對(duì)三維實(shí)體的截面進(jìn)行逐層掃描完成原型制造，不受零件形狀復(fù)雜程度的限制，不需要任何的工裝模具，應(yīng)用范圍廣。

在現(xiàn)有技術(shù)的選擇性激光燒結(jié)過程中，為了使制件在成型過程不易受熱應(yīng)力影響而變形，從而保證打印制件的成型質(zhì)量，在制件燒結(jié)前，一般需要對(duì)成型缸的缸壁進(jìn)行加熱?，F(xiàn)有技術(shù)的缸壁加熱，一般是在缸壁的四周貼一層硅橡膠加熱器，該硅橡膠加熱器主要是由鎳鉻合金電熱絲和硅橡膠高溫絕緣層組成，硅橡膠高溫絕緣層是由硅橡膠與玻璃纖維布復(fù)合而成的薄片狀，鎳鉻合金電熱絲通過加熱硅橡膠來加熱缸壁，進(jìn)而加熱缸體，其中硅橡膠加熱器與缸壁的固定是通過高溫膠粘貼，其裝配務(wù)必需要貼平，不留氣泡，因此，其存在裝配工藝難度高，損壞更換難等缺點(diǎn)；另外，由于硅橡膠加熱器直接加熱缸壁，加熱效率慢，熱場(chǎng)不均勻，且加熱溫度有一定限制。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種裝配方便，且加熱更均勻的一種制造三維物體的設(shè)備及其缸體。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種制造三維物體設(shè)備的缸體，包括缸壁，其中還包括鑄鋁加熱板，所述鑄鋁加熱板安裝在缸壁外側(cè)，以使鑄鋁加熱板與缸壁外側(cè)之間留有第一間隙。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述缸壁的四周均安裝有鑄鋁加熱板。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述鑄鋁加熱板通過第一螺釘安裝在缸壁外側(cè)。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述第一間隙的距離為5-15mm。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，當(dāng)所述缸體為成型缸時(shí)，所述缸體的活塞板上還依次設(shè)有隔熱板和基板，所述隔熱板位于活塞板和基板之間，且基板與隔熱板之間留有第二間隙。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述隔熱板通過第二螺釘安裝在基板下，或者所述隔熱板通過第二螺釘安裝在活塞板上。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述第二間隙的距離為15-25mm。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述缸體通過第一法蘭安裝在工作臺(tái)上。

本實(shí)用新型還提供了一種制造三維物體設(shè)備，包括上述任一項(xiàng)所述的制造三維物體設(shè)備的缸體。

本實(shí)用新型的制造三維物體的設(shè)備及其缸體，具有以下有益效果：

1、鑄鋁加熱板的安裝方便，拆換容易；

2、鑄鋁加熱板是一種高效、熱分部均勻的加熱器；其由于具有熱導(dǎo)性極佳的鋁合金材質(zhì)，使得加熱器整體發(fā)熱均勻，減小了設(shè)備表面的溫差；且具有長壽命、保溫性能好、機(jī)械性能強(qiáng)、耐腐蝕、抗磁場(chǎng)等有益效果；

3、鑄鋁加熱板與缸壁外側(cè)之間留有第一間隙，此第一間隙內(nèi)充滿了空氣，使得鑄鋁加熱板可加熱空氣，由于空氣在第一間隙內(nèi)是流動(dòng)的，所以第一間隙中的空氣溫度是均勻的，均勻的熱空氣再來加熱缸壁，從而使缸壁加熱更均勻。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型制造三維物體設(shè)備的缸體提供的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖2為本實(shí)用新型制造三維物體的設(shè)備提供的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的A-A剖視圖。

圖中部件標(biāo)記如下：

1、第二法蘭，2、缸壁，3、溫度傳感器，4、接線柱，5、鑄鋁加熱板，6、第一法蘭，7、工作臺(tái)，8、加熱源，9、紅外溫度傳感器，10、第二螺釘，11、基板、12、隔熱板，13、活塞板，14、第一螺釘，15、第一間隙，16、第二間隙。

具體實(shí)施方式

為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解并實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種制造三維物體設(shè)備的缸體，該缸體包括缸壁2，其中還包括鑄鋁加熱板5，所述鑄鋁加熱板5安裝在缸壁2外側(cè)，以使鑄鋁加熱板5與缸壁2外側(cè)之間留有第一間隙15。由于第一間隙15內(nèi)充滿了空氣，使得鑄鋁加熱板5可加熱空氣，由于空氣在第一間隙15內(nèi)是流動(dòng)的，所以第一間隙15中的空氣溫度是均勻的，均勻的熱空氣再來加熱缸壁2，從而使缸壁2加熱更均勻。所述第一間隙15的距離大于0，其具體數(shù)值可根據(jù)設(shè)計(jì)需要具體設(shè)定，優(yōu)選地，為了能夠更均勻地，且能夠更多地傳遞熱量到缸壁，優(yōu)選地，所述第一間隙15的距離為5-15mm。

優(yōu)選地，所述鑄鋁加熱板5通過第一螺釘14安裝在缸壁2外側(cè)。當(dāng)然，鑄鋁加熱板5還可以通過其它安裝方式進(jìn)行安裝，在此不做具體介紹。

優(yōu)選地，如圖1所示，所述缸壁2的四周均安裝有鑄鋁加熱板5，以起到更好地加熱效果。

圖1所提供的上述制造三維物體設(shè)備的缸體，該缸體可用于工作缸，即成型缸，也可以根據(jù)需要用于供粉缸（如供粉缸需要加熱）。

當(dāng)本實(shí)用新型的制造三維物體設(shè)備的缸體為成型缸時(shí)，優(yōu)選地，所述缸體的活塞板13上還依次設(shè)有隔熱板12和基板11，所述隔熱板12位于活塞板13和基板11之間，且基板11與隔熱板12之間留有第二間隙16。如圖2和圖3所示，加熱源8加熱基板11，由于基板11與活塞板13之間設(shè)有隔熱板12，且基板11與隔熱板12之間留有第二間隙16，該第二間隙16內(nèi)充滿了空氣，因此可減小熱量從基板11快速傳遞到活塞板13，這樣不僅對(duì)粉末起到很好地保溫作用，而且，也避免了熱量通過活塞板13傳遞到用于驅(qū)動(dòng)活塞板13運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，從而損壞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的弊端。

具體實(shí)施中，所述隔熱板12可選用非金屬材料，由于基板11和活塞板13均是金屬材料，這樣可以更好地將基板11與活塞板13隔開。優(yōu)選地，所述隔熱板12通過第二螺釘10安裝在基板11下，或者所述隔熱板12通過第二螺釘10安裝在活塞板13上。當(dāng)然，隔熱板12還可以通過其它安裝方式進(jìn)行安裝，在此不做具體介紹。

所述第二間隙16的距離大于0，其具體數(shù)值可根據(jù)設(shè)計(jì)需要具體設(shè)定，優(yōu)選地，為了能夠更好地降低熱量傳遞，所述第二間隙16的距離為15-25mm。

在此需說明的是，本實(shí)用新型保護(hù)的核心在于：缸體包括鑄鋁加熱板5，所述鑄鋁加熱板5安裝在缸壁2外側(cè)，以使鑄鋁加熱板5與缸壁2外側(cè)之間留有第一間隙15；以及缸體的活塞板13上還設(shè)有隔熱板12，所述隔熱板12位于活塞板13和基板11之間，且基板11與隔熱板12之間留有第二間隙16。因此，對(duì)于制造三維物體的設(shè)備的其它現(xiàn)有技術(shù)器件未做詳細(xì)描述，如圖2和圖3所示，該圖中僅提供了設(shè)備的部分結(jié)構(gòu)，主要用于闡述本實(shí)用新型的技術(shù)方案即可。

進(jìn)一步參閱圖2和圖3，用于制造三維物體的設(shè)備包括上述任一實(shí)施例的缸體，且還包括用于加熱基板11上粉末的加熱源8，所述缸體通過第一法蘭6安裝在工作臺(tái)7上，缸體還通過第二法蘭1安裝驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于對(duì)活塞板13進(jìn)行上升或下降驅(qū)動(dòng)。缸體上還設(shè)有用于監(jiān)測(cè)缸壁2溫度的溫度傳感器3，缸體上方設(shè)有用于監(jiān)測(cè)基板11溫度的紅外溫度傳感器9。

為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解并實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面描述最優(yōu)實(shí)施例的工作原理：

在鋪粉前，活塞板13在外部的驅(qū)動(dòng)下，基板11上升到缸體內(nèi)上極限位置（打印初始位置），此時(shí)上方加熱源8對(duì)基板11進(jìn)行加熱，紅外溫度傳感器9對(duì)基板11溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)基板溫度達(dá)到設(shè)定所需求的溫度時(shí)，加熱源8停止加熱，由于基板11與活塞板13之間有隔熱板12和第二間隙16，使基板11上能夠在一段時(shí)間內(nèi)保持一定溫度；同時(shí)，在對(duì)基板11加熱時(shí)，鑄鋁加熱板5通過接線柱4接通電源，開始加熱缸壁2，缸壁2與鑄鋁加熱板5之間留有第一間隙15，第一間隙15中充滿空氣，鑄鋁加熱板5加熱空氣，由于空氣在第一間隙15內(nèi)是流動(dòng)的，所以第一間隙15中的空氣溫度是均勻的，均勻的熱空氣再來加熱缸壁2，從而更好地完成了缸壁2加熱，溫度傳感器3用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)缸壁2的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到所需求的溫度時(shí)，控制鑄鋁加熱板5停止對(duì)缸壁2的加熱。

以上實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干修改和修飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

（作者單位：湖南華曙高科技有限責(zé)任公司）