阅读说明：本技术 一种全彩3d打印机 (Full-color 3D printer ) 是由 叶月云 王中刚 于 2020-06-13 设计创作，主要内容包括：本发明属于打印机技术领域,具体的说是一种全彩3D打印机,包括机架；机架上设有水平驱动单元,水平驱动单元上设有垂直驱动单元,垂直驱动单元上设有打印装置,打印装置上设有用于加热打印装置的加热装置；打印装置一侧设有用于抽取废气的抽气装置,打印装置一侧通过支架连接有风扇；机架中部固连有打印平台；风扇与打印装置之间设有挡风板,挡风板用于减小风扇对打印精度的影响；本发明通过风扇与打印装置之间设置的挡风板,使得风扇吹出的气流不会直接吹向熔融状态的打印材料,使得风扇吹出的气流绕过挡风板之后吹向打印装置附近的打印材料,进而使得打印材料初步冷却定型之后再经过固化装置的冷却,降低风扇对打印产品的精度影响。(The invention belongs to the technical field of printers, and particularly relates to a full-color 3D printer which comprises a rack; a horizontal driving unit is arranged on the rack, a vertical driving unit is arranged on the horizontal driving unit, a printing device is arranged on the vertical driving unit, and a heating device for heating the printing device is arranged on the printing device; one side of the printing device is provided with an air extractor for extracting waste gas, and one side of the printing device is connected with a fan through a bracket; the middle part of the frame is fixedly connected with a printing platform; a wind shield is arranged between the fan and the printing device and used for reducing the influence of the fan on the printing precision; according to the invention, the wind shield is arranged between the fan and the printing device, so that the airflow blown out by the fan can not directly blow to the printing material in a molten state, the airflow blown out by the fan bypasses the wind shield and then blows to the printing material near the printing device, and further the printing material is cooled by the solidifying device after being initially cooled and shaped, and the influence of the fan on the precision of a printed product is reduced.)

一种全彩3D打印机

技术领域

本发明属于打印机技术领域，具体的说是一种全彩3D打印机。

背景技术

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术；3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的；常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件；该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、***以及其他领域都有所应用；D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置；它与普通打印工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物；这打印技术称为3D立体打印技术；3D打印设备则是在3D打印过程中使用到的设备，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。

现有技术中也出现了一些关于3D打印机的技术方案，如申请号为2018113618405的一项中国专利公开了一种新型全彩3D打印机，包括底座和底座下方的支撑住，其特征在于：所述底座上对称设有Y轴，所述Y轴上设有与之相配合运动的Y轴进给箱，所述Y轴进给箱上设有跟随其移动的Z轴，所述Z轴上设有与之相配合运动的Z轴进给箱，所述Z轴进给箱上设有跟随其移动的X轴，所述X轴上设有与之相配合运动的X轴进给箱，所述X轴进给箱上设有支撑板一，所述支撑板一上设有第一色料箱、第二色料箱、第三色料箱和第四色料箱，所述X轴进给箱设有打印装置。但是现有技术通过风扇对打印产品进行降温时，由于风扇出风方向对准打印装置，风扇吹出的侧风容易将未凝固的打印材料吹动，影响打印产品的精度。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决现有3D打印技术通过风扇对打印产品进行降温时，由于风扇出风方向对准打印装置，风扇吹出的侧风容易将未凝固的打印材料吹动，影响打印产品的精度的问题，本发明提出的一种全彩3D打印机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种全彩3D打印机，包括机架；所述机架上设有水平驱动单元，所述水平驱动单元上设有垂直驱动单元，垂直驱动单元上设有打印装置，打印装置上设有用于加热打印装置的加热装置；所述打印装置一侧设有用于抽取废气的抽气装置，打印装置一侧通过支架连接有风扇；所述机架中部固连有打印平台；所述风扇与打印装置之间设有挡风板，挡风板用于减小风扇对打印精度的影响；现有打印机的固化装置通过设置在打印装置一侧的风扇转动，对打印装置处进行横向的吹风，进而使得冷空气吹向打印装置挤出的熔融态的打印材料，使得打印材料快速固化并粘接，提高打印的效率，但是由于打印装置喷出的打印材料经过加热后变成熔融状态，流动性增加，使得风扇吹出的冷却空气流经打印装置处的打印材料时容易将打印材料吹动并位移，影响打印装置的打印精度，进而影响产品的打印精度，此时通过风扇与打印装置之间设置的挡风板，使得风扇吹出的气流不会直接吹向熔融状态的打印材料，使得风扇吹出的气流绕过挡风板之后吹向打印装置附近的打印材料，进而使得打印材料初步冷却定型之后再经过固化装置的冷却，降低风扇对打印产品的精度影响。

优选的，所述挡风板底部固连有筛网，筛网为拱形，且筛网两翼的网孔直径大于筛网拱顶的网孔直径，进一步减小风速对打印产品精度的影响筛网用于降低风速对打印产品精度的影响；通过拱形的筛网进一步分散风扇吹出的气流速度，在保证冷却效率的同时避免高速气流直接冲击打印材料，进而减少打印材料因风力吹动而引起的偏移误差，增加打印产品的尺寸精度，由于筛网呈拱形，且筛网两翼的网孔直径大于筛网拱顶的网孔直径，使得筛网拱顶处下方的气流速度进一步降低，进而使得拱顶处下方刚刚从打印装置中挤出的打印材料稳定固化，保证尺寸精度，同时筛网两翼下方的气流速度大于筛网拱顶处的气流，使得气流加速冷却下部的打印材料，保证打印材料由上至下逐级加速冷却，保证风扇对打印材料的固化效率。

优选的，所述风扇水平安装，且风扇的出风方向朝下；所述风扇外周设有导风筒，导风筒与支架固连，导风筒上部直径大于下部直径，通过导风筒配合风扇增加风扇鼓风效率；由于风扇水平安装，且风扇的出风方向朝下，进一步避免风扇直吹打印装置，同时配合导风筒对气流的限制，减少风扇底部的气流逸散，进而增加风扇吹动空气的效率，在保证预定的送风量的同时降低风扇的功率消耗，节约能源。

优选的，所述导风筒顶部设有进风罩，进风罩朝向打印装置一侧，通过进风罩加打印装置的散热速度，保证打印装置正常工作；通过进风罩抽取打印装置附近的空气，进而使得更多的冷空气流经打印装置外周，进而增加打印装置的散热性能，保证打印装置正常工作，减少打印装置过热对打印材料的流动性影响，保证打印工作顺利进行。

优选的，所述导风筒内与风扇对应位置开设有一组滑槽，滑槽内滑动连接有滑块，滑块通过连杆与风扇固连；所述滑块与滑槽一端之间设有气缸，导风筒外侧固连有水箱，水箱顶部通过气管与气缸连通；所述风扇下方的导风筒内固连有环形的水管，水管上均匀设有一组喷水头，水管通过管道与水箱底部连通；通过喷水头喷出水雾，进一步增加打印产品的冷却速度；当风扇向下吹出气流时，风扇受到向上的反作用力，进而使得风扇带动滑块向上滑动，滑块向上滑动后挤压气缸，使得气缸产生的压缩空气经气管充入水箱中，水箱顶部的气压升高之后将水箱中的冷却水挤出，冷却水经管道通入水管，进而经喷水头喷出喷出形成水雾，一部分蒸发时降低气流的温度，另一部分水雾随风扇吹出的气流吹向打印产品，进而快速降低打印产品的温度，使得打印产品快速固化成型。

优选的，所述喷水头朝向靠近风扇一侧，通过风扇吹出的气流进一步增加喷水头喷出水雾的扩散程度，进而进一步增加打印产品的冷却速度；由于喷水头朝向靠近风扇一侧，使得喷水头喷出的水雾与风扇吹出的气流形成对冲，进而使得气流更加充分的吹散水雾，使得水雾分布更加均匀，增加了水雾的蒸发吸热作用，同时使得水雾更加均匀的散布在打印材料表面，增加打印产品固化成型速度。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种全彩3D打印机，通过风扇与打印装置之间设置的挡风板，使得风扇吹出的气流不会直接吹向熔融状态的打印材料，使得风扇吹出的气流绕过挡风板之后吹向打印装置附近的打印材料，进而使得打印材料初步冷却定型之后再经过固化装置的冷却，降低风扇对打印产品的精度影响。

2.本发明所述的一种全彩3D打印机，通过风扇向下吹出气流时，风扇受到向上的反作用力，进而使得风扇带动滑块向上滑动，滑块向上滑动后挤压气缸，使得气缸产生的压缩空气经气管充入水箱中，水箱顶部的气压升高之后将水箱中的冷却水挤出，冷却水经管道通入水管，进而经喷水头喷出喷出形成水雾，一部分蒸发时降低气流的温度，另一部分水雾随风扇吹出的气流吹向打印产品，进而快速降低打印产品的温度，使得打印产品快速固化成型。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明中导风筒和进风罩的剖视图；

图3是图1中A处局部放大图；

图4是图2中B处局部放大图；

图中：机架1、水平驱动单元11、垂直驱动单元12、打印装置13、抽气装置14、支架15、风扇16、打印平台17、挡风板2、筛网两翼22、筛网拱顶23、导风筒24、进风罩25、滑槽3、滑块31、气缸32、水箱33、气管34、水管35、喷水头36。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图4所示，本发明所述的一种全彩3D打印机，包括机架1；所述机架1上设有水平驱动单元11，所述水平驱动单元11上设有垂直驱动单元12，垂直驱动单元12上设有打印装置13，打印装置13上设有用于加热打印装置13的加热装置；所述打印装置13一侧设有用于抽取废气的抽气装置14，打印装置13一侧通过支架15连接有风扇16；所述机架1中部固连有打印平台17；所述风扇16与打印装置13之间设有挡风板2，挡风板2用于减小风扇16对打印精度的影响；现有打印机的固化装置通过设置在打印装置13一侧的风扇16转动，对打印装置13处进行横向的吹风，进而使得冷空气吹向打印装置13挤出的熔融态的打印材料，使得打印材料快速固化并粘接，提高打印的效率，但是由于打印装置13喷出的打印材料经过加热后变成熔融状态，流动性增加，使得风扇16吹出的冷却空气流经打印装置13处的打印材料时容易将打印材料吹动并位移，影响打印装置13的打印精度，进而影响产品的打印精度，此时通过风扇16与打印装置13之间设置的挡风板2，使得风扇16吹出的气流不会直接吹向熔融状态的打印材料，使得风扇16吹出的气流绕过挡风板2之后吹向打印装置13附近的打印材料，进而使得打印材料初步冷却定型之后再经过固化装置的冷却，降低风扇16对打印产品的精度影响。

作为本发明的一种实施方式，所述挡风板2底部固连有筛网，筛网为拱形，且筛网两翼22的网孔直径大于筛网拱顶23的网孔直径，进一步减小风速对打印产品精度的影响筛网用于降低风速对打印产品精度的影响；通过拱形的筛网进一步分散风扇16吹出的气流速度，在保证冷却效率的同时避免高速气流直接冲击打印材料，进而减少打印材料因风力吹动而引起的偏移误差，增加打印产品的尺寸精度，由于筛网呈拱形，且筛网两翼22的网孔直径大于筛网拱顶23的网孔直径，使得筛网拱顶23处下方的气流速度进一步降低，进而使得拱顶23处下方刚刚从打印装置13中挤出的打印材料稳定固化，保证尺寸精度，同时筛网两翼22下方的气流速度大于筛网拱顶23处的气流，使得气流加速冷却下部的打印材料，保证打印材料由上至下逐级加速冷却，保证风扇16对打印材料的固化效率。

作为本发明的一种实施方式，所述风扇16水平安装，且风扇16的出风方向朝下；所述风扇16外周设有导风筒24，导风筒24与支架15固连，导风筒24上部直径大于下部直径，通过导风筒24配合风扇16增加风扇16鼓风效率；由于风扇16水平安装，且风扇16的出风方向朝下，进一步避免风扇16直吹打印装置13，同时配合导风筒24对气流的限制，减少风扇16底部的气流逸散，进而增加风扇16吹动空气的效率，在保证预定的送风量的同时降低风扇16的功率消耗，节约能源。

作为本发明的一种实施方式，所述导风筒24顶部设有进风罩25，进风罩25朝向打印装置13一侧，通过进风罩25加打印装置13的散热速度，保证打印装置13正常工作；通过进风罩25抽取打印装置13附近的空气，进而使得更多的冷空气流经打印装置13外周，进而增加打印装置13的散热性能，保证打印装置13正常工作，减少打印装置13过热对打印材料的流动性影响，保证打印工作顺利进行。

作为本发明的一种实施方式，所述导风筒24内与风扇16对应位置开设有一组滑槽3，滑槽3内滑动连接有滑块31，滑块31通过连杆与风扇16固连；所述滑块31与滑槽3一端之间设有气缸32，导风筒24外侧固连有水箱33，水箱33顶部通过气管34与气缸32连通；所述风扇16下方的导风筒24内固连有环形的水管35，水管35上均匀设有一组喷水头36，水管35通过管道与水箱33底部连通；通过喷水头36喷出水雾，进一步增加打印产品的冷却速度；当风扇16向下吹出气流时，风扇16受到向上的反作用力，进而使得风扇16带动滑块31向上滑动，滑块31向上滑动后挤压气缸32，使得气缸32产生的压缩空气经气管34充入水箱33中，水箱33顶部的气压升高之后将水箱33中的冷却水挤出，冷却水经管道通入水管35，进而经喷水头36喷出喷出形成水雾，一部分蒸发时降低气流的温度，另一部分水雾随风扇16吹出的气流吹向打印产品，进而快速降低打印产品的温度，使得打印产品快速固化成型。

作为本发明的一种实施方式，所述喷水头36朝向靠近风扇16一侧，通过风扇16吹出的气流进一步增加喷水头36喷出水雾的扩散程度，进而进一步增加打印产品的冷却速度；由于喷水头36朝向靠近风扇16一侧，使得喷水头36喷出的水雾与风扇16吹出的气流形成对冲，进而使得气流更加充分的吹散水雾，使得水雾分布更加均匀，增加了水雾的蒸发吸热作用，同时使得水雾更加均匀的散布在打印材料表面，增加打印产品固化成型速度。

工作时，现有打印机的固化装置通过设置在打印装置13一侧的风扇16转动，对打印装置13处进行横向的吹风，进而使得冷空气吹向打印装置13挤出的熔融态的打印材料，使得打印材料快速固化并粘接，提高打印的效率，但是由于打印装置13喷出的打印材料经过加热后变成熔融状态，流动性增加，使得风扇16吹出的冷却空气流经打印装置13处的打印材料时容易将打印材料吹动并位移，影响打印装置13的打印精度，进而影响产品的打印精度，此时通过风扇16与打印装置13之间设置的挡风板2，使得风扇16吹出的气流不会直接吹向熔融状态的打印材料，使得风扇16吹出的气流绕过挡风板2之后吹向打印装置13附近的打印材料，进而使得打印材料初步冷却定型之后再经过固化装置的冷却，降低风扇16对打印产品的精度影响；通过拱形的筛网进一步分散风扇16吹出的气流速度，在保证冷却效率的同时避免高速气流直接冲击打印材料，进而减少打印材料因风力吹动而引起的偏移误差，增加打印产品的尺寸精度，由于筛网呈拱形，且筛网两翼22的网孔直径大于筛网拱顶23的网孔直径，使得筛网拱顶23处下方的气流速度进一步降低，进而使得拱顶23处下方刚刚从打印装置13中挤出的打印材料稳定固化，保证尺寸精度，同时筛网两翼22下方的气流速度大于筛网拱顶23处的气流，使得气流加速冷却下部的打印材料，保证打印材料由上至下逐级加速冷却，保证风扇16对打印材料的固化效率；由于风扇16水平安装，且风扇16的出风方向朝下，进一步避免风扇16直吹打印装置13，同时配合导风筒24对气流的限制，减少风扇16底部的气流逸散，进而增加风扇16吹动空气的效率，在保证预定的送风量的同时降低风扇16的功率消耗，节约能源；通过进风罩25抽取打印装置13附近的空气，进而使得更多的冷空气流经打印装置13外周，进而增加打印装置13的散热性能，保证打印装置13正常工作，减少打印装置13过热对打印材料的流动性影响，保证打印工作顺利进行；当风扇16向下吹出气流时，风扇16受到向上的反作用力，进而使得风扇16带动滑块31向上滑动，滑块31向上滑动后挤压气缸32，使得气缸32产生的压缩空气经气管34充入水箱33中，水箱33顶部的气压升高之后将水箱33中的冷却水挤出，冷却水经管道通入水管35，进而经喷水头36喷出喷出形成水雾，一部分蒸发时降低气流的温度，另一部分水雾随风扇16吹出的气流吹向打印产品，进而快速降低打印产品的温度，使得打印产品快速固化成型；由于喷水头36朝向靠近风扇16一侧，使得喷水头36喷出的水雾与风扇16吹出的气流形成对冲，进而使得气流更加充分的吹散水雾，使得水雾分布更加均匀，增加了水雾的蒸发吸热作用，同时使得水雾更加均匀的散布在打印材料表面，增加打印产品固化成型速度。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。