技术摘要：
本发明提供一种三维打印设备，三维打印设备包括打印腔室、打印平台、平台运动驱动机构、打印喷头、空气电加热箱、发热装置和对流风扇，打印腔室设有打印腔室出气口，打印喷头位于打印平台上方，打印喷头上开设有热空气通道，空气电加热箱设置在打印腔室外，空气电加热  全部
背景技术：
在工业、制造业高速发展的今天，传统的制造业加工工艺已经无法满足许多高精 度、高复杂度、异形的加工要求，在各类高要求高标准的加工需求催生之下，新的快速成型 方法应运而生：三维打印。三维打印技术凭借其诸多优势，成为了目前新型制造领域中最受 欢迎同时最具生命力的技术之一，和普通打印机只能在二维方向上移动不同，三维打印利 用三维CAD数据模型，操控机器对打印材料进行逐层堆积的操作，通过堆积实现3D模型的实 体还原，这种制造方式在生产复杂零部件时不仅缩短了研制周期同时还降低了研发成本。 然而熔融塑料在堆积过程中，由于体积收缩而产生的内应力会总是引起原型的翘 曲变形，严重时引起分层，甚至使成型无法进行下去，翘曲变形是影响打印产品精度和品质 的主要原因，在层厚一定的情况下，影响翘曲的因素最主要的为温度和填充率，研究如何减 少翘曲，对三维打印技术的进一步推广和应用具有十分重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种可减少三维打印制品翘曲变形的三维打印设备，以解决 目前高温热塑性塑料打印时的翘曲问题。 为了实现上述目的，本发明提供一种三维打印设备，包括打印腔室、打印平台、平 台运动驱动机构、打印喷头、空气电加热箱、发热装置和对流风扇，打印腔室开设有打印腔 室出气口，打印腔室的外壁上包裹有腔体隔热层，打印平台用于承载三维打印制品，平台运 动驱动机构驱动打印平台在三维空间内移动，打印喷头位于打印平台的上方，打印喷头上 开设有热空气通道，空气电加热箱设置在打印腔室外，空气电加热箱内设置有加热元件，空 气电加热箱上开设有电加热箱进气口和电加热箱出气口，电加热箱出气口与热空气通道连 通，电加热箱进气口与打印腔室出气口连通。打印平台、平台运动驱动机构、打印喷头和发 热装置均设置在打印腔室内，发热装置包括多个红外热辐射灯，发热装置和对流风扇均设 置在打印平台的下方，对流风扇安装在打印腔室底壁的中心位置，多个红外热辐射灯环绕 在对流风扇的周围。 由上述方案可见，通过空气电加热箱对气体进行加热，并实现对打印喷头的保温， 使三维打印制品受热均匀，且可以实现气体循环利用，节约资源，减少污染。红外热辐射灯 对热循环空气进行加热，多个红外热辐射灯环绕在对流风扇的周围,对流风扇能够将红外 热辐射灯发出的热量与打印腔室内部的气体进行均匀地混合,从而保证打印腔室内温度分 布均匀。另外,腔体通过包裹保温材料有效降低对外的热耗散，使得腔体温度高达250℃以 上，且有很好的温度均匀性。本发明提供的三维打印设备有效地解决了目前打印机打印三 维制品容易产生翘曲、腔体温度不够高以及温度均匀性不理想的问题。 4 CN 111590889 A 说　明　书 2/5 页 一个优选的方案是，三维打印设备还包括依次连接的塑化装置、熔体齿轮泵和微 滴喷射装置。塑化装置包括料斗、机筒和塑化螺杆，塑化螺杆安装在机筒内并在水平方向上 延伸，料斗安装在机筒的顶部并与机筒连通，熔体齿轮泵安装在机筒的出料端。微滴喷射装 置包括熔融物料入口和打印喷头，熔融物料入口与熔体齿轮泵连接。 由此可见，通过在料斗内加入颗粒状塑料原料，使用塑化螺杆，配合熔体齿轮泵建 压，气动阀针高速运动实现微滴喷射。 进一步的方案是，微滴喷射装置还包括阀体、阀座、加热套和阀针，阀座与阀体一 体成型，加热套套设在阀体外，阀针安装在阀体内并沿着竖直方向延伸，阀针能够沿着竖直 方向撞击阀座，熔融物料入口设置在阀体的周壁上，熔融物料入口与阀体内部连通。 由此可见，通过在料斗内加入颗粒状塑料原料，物料经过塑化螺杆，熔融、塑化、运 输，经熔体齿轮泵建压，将熔融的物料以高温高压熔体的形式输送给微滴喷射装置，微滴喷 射装置采用机械撞针式喷射技术，阀针通过压缩空气驱动，在撞击撞阀座的瞬间产生局部 高压，局部高压驱动熔体克服其表面张力与重力等阻碍其喷射的外力，使其从打印喷头中 喷出并形成液滴，该技术可以减少翘曲，同时最终成形产品具有出色精度与表面光洁度。 进一步的方案是，微滴喷射装置还包括空气压缩机，阀体的顶部开设有压缩空气 入口，空气压缩机产生的高压气体通过压缩空气入口进入阀体并推动阀针运动。 由此可见,由于电磁铁长时间在高温的环境下会产生退磁现象，造成阀针往复运 动失效，影响微滴喷射的效果，因此微滴喷射装置喷射部分采用气动驱动，空气压缩机产生 的高压气体通过压缩空气入口推动阀针往复运动，保证阀针运动的稳定性。 一个优选的方案是，塑化螺杆经过氮化处理。 一个优选的方案是，塑化装置还包括陶瓷加热器，陶瓷加热器用于对塑化螺杆进 行加热。 由此可见，陶瓷加热器结构简单且加热均匀。 一个优选的方案是，热空气通道包括相连接的竖直延伸段和水平延伸段，热空气 通道的进气口设置在水平延伸段上远离竖直延伸段的一端，竖直延伸段呈环状，热空气通 道的出气口位于竖直延伸段的轴线上。 由此可见，可以保证打印喷头内靠近喷嘴处的物料得到充分且均匀的加热。 一个优选的方案是，电加热箱出气口通过轻质可伸缩通风管与热空气通道的进气 口连接。 一个优选的方案是，空气电加热箱内还设置有折流板，折流板连接在空气电加热 箱的内壁上。 由此可见，折流板可以引导气体流向，延长气体在空气电加热箱的内腔的滞留时 间，从而使气体充分加热，使气体加热均匀。 一个优选的方案是，腔体隔热层为双层结构，包括外层的聚苯乙烯泡沫层和内层 的硅酸铝陶瓷纤维层，腔体隔热层的厚度不小于6厘米。 由此可见，可实现良好的隔热保温效果。 附图说明 图1是本发明三维打印设备实施例的示意图。 5 CN 111590889 A 说　明　书 3/5 页 图2是本发明三维打印设备实施例中打印腔室及内部结构示意图。 图3是本发明三维打印设备实施例中微滴喷射装置示意图。 图4是本发明三维打印设备实施例中空气电加热箱的俯视图。 图5是图4中A-A处的剖视图。 以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。