一种具有多种热传递方式的3d打印塑料件再加热装置

文档序号:1854244 发布日期:2021-11-19 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 一种具有多种热传递方式的3d打印塑料件再加热装置 (3D prints working of plastics reheating device with multiple heat transfer mode ) 是由 王肇贵 刘熙睿 于 2021-08-27 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种具有多种热传递方式的3D打印塑料件再加热装置,为由第一加热结构和第二加热结构组成的一体式集成结构,其外表面设有电子触摸屏;第一加热结构和第二加热结构内分别设有第一工作腔室和第二工作腔室,第一工作腔室内设有油液加热结构,内部油液与待加热物体接触,对待加热物体进行热传导加热;第二工作腔室设有红外加热结构和通风加热结构,对待加热物体进行热辐射和/或热对流加热,实现多热传递形式耦合加载。本发明可使制件受热更加均匀,可为大尺寸物品提供更加高效的加热方式;整个装置可以提供多种加热方法,对应3D打印件可能出现的多种不同复杂形貌的结构给出更加灵活的退火后处理热传递形式,提高退火效率及效果。(The invention provides a 3D printing plastic part reheating device with multiple heat transfer modes, which is an integrated structure consisting of a first heating structure and a second heating structure, wherein an electronic touch screen is arranged on the outer surface of the integrated structure; a first working chamber and a second working chamber are respectively arranged in the first heating structure and the second heating structure, an oil liquid heating structure is arranged in the first working chamber, and internal oil liquid is in contact with an object to be heated to carry out heat conduction heating on the object to be heated; the second working chamber is provided with an infrared heating structure and a ventilation heating structure, and heat radiation and/or heat convection heating is carried out on an object to be heated, so that coupling loading in multiple heat transfer modes is realized. The invention can ensure that the workpiece is heated more uniformly, and can provide a more efficient heating mode for large-size articles; the whole device can provide various heating methods, provides a more flexible annealing post-treatment heat transfer form corresponding to various structures with different complex shapes possibly appearing on a 3D printing piece, and improves the annealing efficiency and effect.)

一种具有多种热传递方式的3D打印塑料件再加热装置

技术领域

本发明涉及3D打印制品退火加热设备技术领域,具体而言,尤其涉及一种具有多种热传递方式的3D打印塑料件再加热装置。

背景技术

当前主要的烘箱为热对流型烘箱。风扇将热空气吹入烘箱内,形成热对流。短波红外加热灯发射的红外光可穿透到物体内部。

热对流型烘箱加热升降温误差较大且加热形式单一,对于较大的物体,不能很好的加热到物体内部;待加热的物体大多置于架子之上,会造成物体四周受热不均的情况。

发明内容

根据上述提出的热对流型烘箱加热升降温误差较大且加热形式单一,对于较大的物体,不能很好的加热到物体内部;待加热的物体大多置于架子之上,会造成物体四周受热不均的情况的技术问题,而提供一种具有多种热传递方式的3D打印塑料件再加热装置。本发明主要利用油液加热结构中的油液可以使待加热物体与加热介质更均匀全面的接触,进而使制件受热更加均匀;红外加热结构的加热内壁由可反射红外光的材料制成,使红外光聚焦于圆形中心,且红外光线可以穿透到塑料制品内部,为大尺寸物品提供更加高效的加热方式;再结合通风加热结构的热对流加热方式,整个烘箱可以提供多种加热方法,对应3D打印件可能出现的多种不同复杂形貌的结构可以给出更加灵活的退火后处理热传递形式,提高退火效率及效果。

本发明采用的技术手段如下:

一种具有多种热传递方式的3D打印塑料件再加热装置,所述再加热装置为由第一加热结构和设置在第一加热结构下方的第二加热结构组成的一体式集成结构,其外表面设有电子触摸屏,控制各加热结构的运行;第一加热结构和第二加热结构内分别设有第一工作腔室和第二工作腔室,第一工作腔室内设有油液加热结构,内部油液与待加热物体接触,对待加热物体进行热传导加热;第二工作腔室设有红外加热结构和通风加热结构,对待加热物体进行热辐射和/或热对流加热,实现多热传递形式耦合加载。

进一步地,所述油液加热结构为设置在第一工作腔室底部的油液加热电阻,用于对注入第一工作腔室内的高沸点油液进行加热,加热后的油液与待加热物体的接触形成热传导加热。

进一步地,所述油液的沸点超过300℃。

进一步地,所述第一工作腔室的内侧壁上设有内部冷却管路,内部冷却管路通过外部冷却管路与外部制冷机相连,对油液进行降温;所述内部冷却管路呈蛇形管路排布。

进一步地,所述第一工作腔室的顶盖设置透明玻璃盖,使操作者观察内部情况以防危险发生。

进一步地,所述红外加热结构采用红外加热方式,包括置于第二工作腔室内的壳体,壳体外部设有把手,内部设有容纳腔室,容纳腔室的底部设有用于放置待加热物体的载物台,容纳腔室的内壁为加热内壁,内壁上设有多个间隔分布的短波红外加热灯以及间隔设置的内部进风口和内部出风口,通过短波红外加热灯向容纳腔室内发射短波红外光,并通过加热内壁对短波红外光进行反射至待加热物体上,实现对待加热物体进行热辐射加热;

内部进风口所处壳体的外壁与第二工作腔室内壁间形成热风区,内部出风口所处壳体的外壁与第二工作腔室内壁间形成出风区,热风区和出风区之间通过隔断隔开,隔断的一侧连接壳体的外壁,另一侧与第二工作腔室的内壁相接触;

所述通风加热结构采用通风加热方式,包括安装在再加热装置外部的鼓风机箱以及设置在第二工作腔室内壁的用于对空气进行加热的加热电阻丝和风扇,鼓风机箱的一侧设有外部进风口,外部进风口连接在通风管路的一端,通风管路的另一端与开设在壳体上的外部出风口相连,外部出风口与出风区相连通,加热电阻丝和风扇位于热风区,鼓风机箱为风扇提供空气,风扇将加热电阻丝在热风区产生的热空气通过内部进风口吹进容纳腔室内,对待加热物体进行热对流加热,并通过内部出风口排出至出风区,在鼓风机箱的作用下,将出风区的热空气经外部出风口、通风管路抽出,再通入至热风区中;

红外加热的方式和通风加热的方式可分开进行也可同时进行,实现多热传递形式耦合加载。

进一步地,所述加热内壁为正圆形,由可反射红外光的材料制成,多个短波红外加热灯均匀分布在加热内壁上,使反射的短波红外光最终汇聚在正圆形中心,实现高效加热。

进一步地,所述加热内壁上涂有喹吖啶酮有机颜料以有效反射红外射线。

进一步地,所述红外加热结构为抽屉式结构,从第二工作腔室中手动或自动拉出和推进,其中,自动拉出和推进时,红外加热结构连接有丝杠导轨结构,通过电机控制丝杠导轨结构带动红外加热结构进行拉出和推进。

较现有技术相比,本发明具有以下优点:

1、本发明提供的具有多种热传递方式的3D打印塑料件再加热装置,其油液加热箱中的油液可以使待加热的物体与加热介质更均匀全面的接触,进而使制件受热更加均匀。

2、本发明提供的具有多种热传递方式的3D打印塑料件再加热装置,加热抽屉中,红外加热波长为短波,红外加热腔的内壁由可反射红外光的材料制成,使红外光聚焦于圆形中心,且红外光线可以穿透到塑料制品内部,为大尺寸物品提供更加高效的加热方式;再加上热对流加热方式,整个烘箱可以提供多种加热方法,对应3D打印件可能出现的多种不同复杂形貌的结构可以给出更加灵活的退火后处理热传递形式,提高退火效率及效果。

综上,应用本发明的技术方案能够解决现有技术中的热对流型烘箱加热升降温误差较大且加热形式单一,对于较大的物体,不能很好的加热到物体内部;待加热的物体大多置于架子之上,会造成物体四周受热不均的情况的问题。

基于上述理由本发明可在3D打印塑料制品的后处理等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明三方式热传递烘箱结构示意图。

图2为本发明的三维视图。

图3为图2的透视图。

图4为本发明拉出加热抽屉的结构示意图。

图5为本发明油液加热腔的结构示意图。

图6为本发明通风加热的结构示意图。

图7为本发明红外加热装置的结构示意图。

图8为本发明烘箱背面的结构示意图。

图9为本发明下加热腔的结构示意图。

图中:1、顶盖;2、透明玻璃;3、加热抽屉;4、电子触摸屏;5、鼓风机箱;6、内部冷却管路;7、油液加热电阻;8、加热电阻丝;9、风扇;10、外部出风口;11、外部进风口;12、加热内壁;13、短波红外加热灯;14、内部进风口;15、内部出风口;16、隔断;17、载物台;18、外部冷却管路;19、通风管路。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1-9所示,本发明提供了一种具有多种热传递方式的3D打印塑料件再加热装置,应用于3D打印塑料制品的后处理,主要面向耐高温热塑性材料(如聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺等),可为3D打印塑料制品提供多种不同的退火再加热方法,以消除打印制件的热残余应力,增强其力学强度。该装置集成了三种加热方式,分别对应热传导、热辐射和热对流三种热传递基本形式。

所述具有多种热传递方式的3D打印塑料件再加热装置,为由第一加热结构和设置在第一加热结构下方的第二加热结构组成的一体式集成结构,其外表面设有电子触摸屏4,控制各加热结构的运行;第一加热结构和第二加热结构内分别设有第一工作腔室和第二工作腔室,第一工作腔室内设有油液加热结构,内部油液与待加热物体接触,对待加热物体进行热传导加热;第二工作腔室设有红外加热结构和通风加热结构,对待加热物体进行热辐射和/或热对流加热,实现多热传递形式耦合加载。本实施方式中,再加热装置分为上下两腔,上腔(第一工作腔室)为油液加热腔,下腔(第二工作腔室)为空气加热腔,即通风加热(热对流加热)和短波红外加热腔(热辐射加热)。烘箱(再加热装置)工作时由电子触摸屏4控制三种加热方式。第一工作腔室的液体加热腔,可以使产品加热均匀,第二工作腔室中的红外加热腔可使产品内部更好地受热,通风加热更加高效。

作为优选的实施方式,所述油液加热结构为设置在第一工作腔室底部的油液加热电阻7,用于对注入第一工作腔室内的高沸点油液进行加热,加热后的油液与待加热物体的接触形成热传导加热。油液的沸点超过300℃。所述第一工作腔室的内侧壁上设有内部冷却管路6,内部冷却管路6通过外部冷却管路18与外部制冷机相连,达到上腔制冷效果,对油液进行降温;所述内部冷却管路6呈蛇形管路排布。所述第一工作腔室的顶盖1上设置透明玻璃2,使操作者观察内部情况以防危险发生。油液加热方式具体为:油液加热电阻7使腔室中的油液升温到指定温度,将待加热物体放入油液中开始工作,顶盖1上的观察用透明玻璃2可使操作者观察内部情况以防危险发生。需要降温时,通过与内部冷却管路6相连的外部冷却管路18连接制冷机,实现降温的操作。

作为优选的实施方式,所述红外加热结构采用红外加热方式,包括置于第二工作腔室内的壳体,壳体外部设有把手,内部设有容纳腔室,容纳腔室的底部设有用于放置待加热物体的载物台17,容纳腔室的内壁为加热内壁12,内壁上设有多个间隔分布的短波红外加热灯13以及间隔设置的内部进风口14和内部出风口15,通过短波红外加热灯13向容纳腔室内发射短波红外光,并通过加热内壁12对短波红外光进行反射至待加热物体上,实现对待加热物体进行热辐射加热;内部进风口14所处壳体的外壁与第二工作腔室内壁间形成热风区,内部出风口15所处壳体的外壁与第二工作腔室内壁间形成出风区,热风区和出风区之间设有通过隔断16隔开,隔断16的一侧连接壳体的外壁,另一侧与第二工作腔室的内壁相接触;所述通风加热结构采用通风加热方式,包括安装在再加热装置外部的鼓风机箱5以及设置在第二工作腔室内壁的用于对空气进行加热的加热电阻丝8和风扇9,鼓风机箱5的一侧设有外部进风口11,外部进风口11连接在通风管路19的一端,通风管路19的另一端与开设在壳体上的外部出风口10相连,外部出风口10与出风区相连通,加热电阻丝8和风扇9位于热风区,鼓风机箱5为风扇9提供空气,风扇9将加热电阻丝8在热风区产生的热空气通过内部进风口14吹进容纳腔室内,对待加热物体进行热对流加热,并通过内部出风口15排出至出风区,在鼓风机箱5的作用下,将出风区的热空气经外部出风口10、通风管路19抽出,再通入至热风区中,出风区的热空气再次排入热风区,与冷空气混合进入加热电阻丝处,可实现循环利用,同时加热电阻丝对带有一定温度的混合空气进行加热,可减少加热时长;红外加热的方式和通风加热的方式可分开进行也可同时进行,实现多热传递形式耦合加载。红外加热方式具体为:将待加热物体放置在载物台17上,通过短波红外加热灯13向腔室内发射短波红外光实现加热。通风加热方式具体为:风扇9将加热电阻丝8产生的热空气通过内部进风口14吹进加热腔内并通过内部出风口15排出,热风区与出风区通过进出风隔断16隔开。

作为优选的实施方式,所述加热内壁12为正圆形,由可反射红外光的材料制成,多个短波红外加热灯13均匀分布在加热内壁12上,使反射的短波红外光最终汇聚在正圆形中心,实现高效加热。所述加热内壁12上涂有喹吖啶酮有机颜料以有效反射红外射线。

作为优选的实施方式,所述红外加热结构为抽屉式结构,为加热抽屉3,从第二工作腔室中手动或自动拉出和推进,其中,自动拉出和推进时,红外加热结构连接有丝杠导轨结构,通过电机控制丝杠导轨结构带动红外加热结构进行拉出和推进。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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