CN106584856A - 一种用于3d打印机的防护罩及包含其的3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种用于3D打印机的防护罩，包括箱体、纵向和横向伸缩防护层和3D打印头组件，所述纵向和横向伸缩防护层为可伸缩的波浪形结构，且涂覆有耐高温涂料层，所述纵向和横向伸缩防护层平行于波谷的两个侧边分别连接挡板上和箱体侧壁上，垂直于波谷的两个侧边分别可滑动的连接在两个导向侧板上。上述的纵向和横向伸缩防护层可以使3D打印机打印腔体维持恒定的高温状态，并且纵向和横向伸缩防护层具有伸缩功能，能够跟随打印头组件平面内任意方向移动，方便3D打印机长期稳定使用，并且保温效果好，能大幅减少热量散失，降低能耗，结构简单，安装方便，实用性强。

Description

一种用于3D打印机的防护罩及包含其的3D打印机

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种用于3D打印机的防护罩及包含其的打印机。

背景技术

3D打印即快速成型技术的一种，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***、土木工程、***以及其他领域都有所应用。

在3D打印耗材方面，市面上常见耗材可以在常温下实现稳定打印，例如PLA等。但像ABS等耗材，由于温度变化会引起较大的收缩变形，便需要3D打印机在打印的时候，打印腔体保持一定的温度，并且温度需要相对均衡。此类耗材打印腔体所需温度一般在40-80度之间，相对较低，常见的用盖子整体防护便可以实施。但如果要3D打印PEEK等均有较高硬度和较大收缩率材料的时候，便需要3D打印机腔体保持150度以上的高温。由于在打印的时候，3D打印头组件需要在固定平面内任意移动，但驱动3D打印头组件所用的皮带导轨等又无法在高温状态下使用，因此常规的整体防护方案已经无法满足使用要求。

在打印状态下3D打印头组件需要在固定平面内任意移动，而且3D打印头组件需要贯穿防护罩直接伸到高温打印腔体内部，并且3D打印机腔体需要保持在150度以上高温。因此，防护罩需要完成耐高温，减少热量散失和可伸缩移动的三重功能。目前，在3D打印机腔体防护罩装置领域，有部分是用于除尘防御，并且大部分都是低温可伸缩或者高温固定防护形式，缺乏在高温状态下可以长期稳定使用的防护罩。

例如申请号为CN201520168849.X的实用新型专利，用导轨带动防护均有伸缩功能，也起到了防护功能，但是只能在常温状态下使用，而且只能起到除尘和防护两个功能，但无法在高温状态下稳定使用，更不具有保温功能。

又例如申请号为CN201620301329.6的实用新型专利，起装置构成为伸缩片，并且也有辅助导向板，不过结构为圆形设计，并且只能起到伸缩和防护的双重功能，虽然可以防止漏气的附加功能，但是无法实现在高温状态下长期稳定工作，更无法起到保温作用。

由此可见，能否发明出一种3D打印机的防护罩，不但能够伸缩防护，并且能够实现在高温环境下长期稳定工作，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明及发明提供一种用于3D打印机的防护罩，其特征在于，包括滑道、第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层和第二横向伸缩防护层，

所述第一纵向伸缩防护层和第二纵向伸缩防护层分别连接在滑道的两侧；

所述第一横向伸缩防护层和第二横向伸缩防护层位于滑道内且二者之间通过3D打印机的3D打印头组件连接；

所述第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层和第二横向伸缩防护层均为可伸缩的波浪形结构；

所述滑道、第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层和第二横向伸缩防护层用于设置在3D打印机的箱体的顶端，与箱体合围成密闭的高温腔体。

上述的纵向和横向伸缩防护层可以使3D打印机的高温腔体维持恒定的高温状态，并且纵向和横向伸缩防护层均具有伸缩功能，不会影响打印头组件平面内任意方向的移动性能，方便3D打印机长期稳定使用，并且保温效果好，能大幅减少热量散失，降低能耗，结构简单，安装方便，实用性强。

优选地，所述滑道由两个平行的挡板相互连接形成。

进一步地，所述第一纵向伸缩防护层或第二纵向伸缩防护层平行于波谷的两个侧边分别连接在挡板和3D打印机的箱体侧壁上，垂直于波谷的两个侧边分别可滑动的连接在两个导向侧板上，所述导向侧板固定在箱体侧壁上，所述挡板在3D打印头组件的带动下纵向移动，并带动第一纵向伸缩防护层和第二纵向伸缩防护层纵向伸缩移动。

进一步地，所述第一横向伸缩防护层或第二横向伸缩防护层平行于波谷的两个侧边分别连接滑道的一端和3D打印头组件，所述3D打印头组件可沿滑道横向运动并带动第一横向伸缩防护层和第二横向伸缩防护层横向伸缩移动。

进一步地，所述第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层或第二横向伸缩防护层以上下重叠的方式设置有两层。双层设置可以进一步增强保温效果。

进一步地，所述的第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层或第二横向伸缩防护层涂覆有耐高温涂料层。可以使得防护罩增强高温的耐受性，延长使用寿命。

进一步地，位于下层的所述第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层或第二横向伸缩防护层的底面连接有耐高温铝箔反射层。可以用于反射高温腔体内的热辐射，进一步降低热量的散失。

进一步地，在位于下层的所述第一纵向伸缩防护层或第二纵向伸缩防护层的波谷处设置有支撑条，支撑条用来加强纵向伸缩防护层在横向的刚性，避免因为跨度问题而产生塌陷的可能。

进一步的，两层所述的第一纵向伸缩防护层之间、两层所述的第二纵向伸缩防护层之间、两层所述的第一横向伸缩防护层之间或两层第二横向伸缩防护层之间设置有空隙。空隙内的空气介质可以进一步起到保温的作用，空隙的内在空间可以进一步增加防护隔层等装置。

进一步的，所述的用于3D打印机的防护罩可以设置为沉浸于3D打印机的箱体之内，即3D打印机的箱体上端可以进一步增加装置，与3D打印机箱体组合形成新的腔体，然后让整个用于3D打印机的防护罩沉浸于其中。

进一步的，所述第一纵向伸缩防护层或第二纵向伸缩防护层通过固定板与箱体的侧壁连接，可以使得连接更加牢固，且连接处的密封性更好，增强保温效果。

当然，本发明还相应的公开了包含上述防护罩的3D打印机。

采用上述技术方案，包括以下有益技术效果：

当3D打印头组件在所处平面内任意移动时，纵向伸缩防护层和横向伸缩防护层在3D打印头组件的带动下跟随伸缩移动，让3D打印机高温腔体上端始终保持密闭状态，使得高温腔体内部的温度保持恒定。

附图说明

图1是本发明一种实施例的立体结构示意图；

图2是本发明一种实施例的俯视图；

图3是图2中的A-A方向剖视图；

图4是图2中的B-B方向剖视图；

图5是本发明用于3D打印机的防护罩的局部结构示意图；

图中，

1、滑道；101、挡板；2、第一纵向伸缩防护层；3、第二纵向伸缩防护层；4、第一横向伸缩防护层；5、第二横向伸缩防护层；6、3D打印头组件；7、箱体；8、高温腔体；9、导向侧板；10、耐高温铝箔反射层；11、支撑条；12、固定板。

具体实施方式

为使本发明的目的、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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或更多。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。图1～图5给出了本发明的具体实施方式。

本发明提供了一种用于3D打印机的防护罩，其特征在于，包括滑道、第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层和第二横向伸缩防护层，

所述第一纵向伸缩防护层和第二纵向伸缩防护层分别连接在滑道的两侧；

所述第一横向伸缩防护层和第二横向伸缩防护层位于滑道内且二者之间通过3D打印机的3D打印头组件连接；

所述第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层和第二横向伸缩防护层均为可伸缩的波浪形结构；

所述滑道、第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层和第二横向伸缩防护层用于设置在3D打印机的箱体的顶端，与箱体合围成密闭的高温腔体。

上述实施方式中的用于3D打印机高温腔体的防护罩的具体工作过程为：在打印过程中，3D打印头组件需要在箱体的前后左右地进行横向和/或纵向的移动。当3D打印头组件在横向方向发生位移时，即在滑道内移动，假设3D打印头组件从第一横向伸缩防护层向第二横向伸缩防护层的方向运动，则会带动两侧的横向伸缩防护层一起位移，具体地，3D打印头组件压缩第二横向伸缩防护层，拉伸第一横向伸缩防护层；当3D打印头组件在纵向方向发生位移时，会带动滑道一起位移，假设3D打印头组件从第一纵向伸缩防护层向第二纵向伸缩防护层的方向运动，滑道也会随3D打印头组件从第一纵向伸缩防护层向第二纵向伸缩防护层的方向运动，此时滑道则会带动其两侧的纵向伸缩防护层一起位移，具体地，滑道压缩第二纵向伸缩防护层，拉伸第一纵向伸缩防护层；当3D打印头组件同时在横向方向和纵向方向发生位移时，上述的两种情况会同时产生，不在赘述。通过纵向伸缩防护层和横向伸缩防护层的伸缩运动，保证了3D打印头组件的正常活动，并且可以使滑道两侧的箱体开口通过纵向伸缩防护层覆盖，滑道内的开口通过横向伸缩防护层覆盖。

在上述实施方式的基础上，作为一种较优的选择，所述滑道由两个平行的挡板相互连接形成。

在上述实施方式的基础上，所述第一纵向伸缩防护层或第二纵向伸缩防护层平行于波谷的两个侧边分别连接在挡板和3D打印机的箱体侧壁上，垂直于波谷的两个侧边分别可滑动的连接在两个导向侧板上，所述导向侧板固定在箱体侧壁上，所述挡板在3D打印头组件的带动下纵向移动，并带动第一纵向伸缩防护层和第二纵向伸缩防护层纵向伸缩移动。

需要说明的是，所述的导向侧板的作用为支撑第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层和滑道，具体的形式并不做具体的限定，例如导向侧板可以设置为包括竖直的连接部和水平的支撑部，连接部用于将其固定在箱体的侧壁上，支撑部用于放置第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层和挡板，起到支撑作用，其截面形状可以为L形或横置的T形，当纵向伸缩防护层为两层时还可以为倒置的F形，上述举例仅为几种较为优选的实施例，并不是对本发明的唯一限制，本领域的技术人员可以根据具体的需要在现有技术中进行常规选择。

在上述实施方式的基础上，所述第一横向伸缩防护层或第二横向伸缩防护层平行于波谷的两个侧边分别连接滑道的一端和3D打印头组件，所述3D打印头组件可沿滑道横向运动并带动第一横向伸缩防护层和第二横向伸缩防护层横向伸缩移动。

需要说明的是，横向伸缩防护层的原理和结构与纵向伸缩防护层相同，二者的布置方向和伸缩方向均相互垂直，二者共同构成了本发明的防护罩。优选地，所述第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层或第二横向伸缩防护层以上下重叠的方式设置有两层。双层设置的纵向伸缩防护层均由两侧的导向侧板进行支撑。

在上述实施方式的基础上，所述的第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层或第二横向伸缩防护层涂覆有耐高温涂料层。具体地，纵向伸缩防护层的主体材料可以为耐高温特氟龙涂层,表面涂覆的耐高温涂料层主要成分可以为特氟龙涂料。

在上述实施方式的基础上，位于下层的所述第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层或第二横向伸缩防护层的底面连接有耐高温铝箔反射层。可以用于反射高温腔体内的热辐射，进一步降低热量的散失。

在上述实施方式的基础上，在位于下层的所述第一纵向伸缩防护层或第二纵向伸缩防护层的波谷处设置有支撑条，支撑条用来加强纵向伸缩防护层在横向的刚性，避免因为跨度问题而产生塌陷的可能，支撑条与防护层之间优选采用钢丝线缝合。

在上述实施方式的基础上，两层所述的第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层或第二横向伸缩防护层之间设置有空隙。一方面，留有的空隙可以使得上下两层的伸缩防护层在伸缩过程中不会相互干扰，另一方面，空隙内的空气介质可以进一步起到保温的作用，空隙的内在空间可以进一步增加防护隔层等装置。作为优选的实施方式，空隙内的防护隔层可以为0～5层。

在上述实施方式的基础上，所述的用于3D打印机的防护罩可以设置为沉浸于3D打印机的箱体之内，即3D打印机的箱体上端可以进一步增加装置，与3D打印机箱体组合形成新的腔体，然后让整个用于3D打印机的防护罩沉浸于其中。

在上述实施方式的基础上，所述第一纵向伸缩防护层或第二纵向伸缩防护层通过固定板与箱体的侧壁连接，具体的连接方式可以为螺钉压紧，即将纵向伸缩防护层的一端夹在固定板和箱体侧壁之间，用螺钉紧固。

本发明的另外一个实施例为包含上述防护罩的3D打印机。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于3D打印机的防护罩，其特征在于，包括滑道(1)、第一纵向伸缩防护层(2)、第二纵向伸缩防护层(3)、第一横向伸缩防护层(4)和第二横向伸缩防护层(5)，

所述第一纵向伸缩防护层和第二纵向伸缩防护层分别连接在滑道的两侧；

所述第一横向伸缩防护层和第二横向伸缩防护层位于滑道内且二者之间通过3D打印机的3D打印头组件(6)连接；

所述第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层和第二横向伸缩防护层均为可伸缩的波浪形结构；

所述滑道、第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层和第二横向伸缩防护层用于设置在3D打印机的箱体(7)的顶端，与箱体合围形成密闭的高温腔体(8)。

2.根据权利要求1所述的用于3D打印机的防护罩，其特征在于，所述滑道由两个平行的挡板(101)相互连接形成。

3.根据权利要求2所述的用于3D打印机的防护罩，其特征在于，所述第一纵向伸缩防护层或第二纵向伸缩防护层平行于波谷的两个侧边分别连接在挡板和3D打印机的箱体侧壁上，垂直于波谷的两个侧边分别可滑动的连接在两个导向侧板(9)上，所述导向侧板固定在箱体侧壁上，所述挡板在3D打印头组件的带动下纵向移动，并带动第一纵向伸缩防护层和第二纵向伸缩防护层纵向伸缩移动。

4.根据权利要求2所述的用于3D打印机的防护罩，其特征在于，所述第一横向伸缩防护层或第二横向伸缩防护层平行于波谷的两个侧边分别连接滑道的一端和3D打印头组件，所述3D打印头组件可沿滑道横向运动并带动第一横向伸缩防护层和第二横向伸缩防护层横向伸缩移动。

5.根据权利要求1所述的用于3D打印机的防护罩，其特征在于，第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层或第二横向伸缩防护层以上下重叠的方式设置有两层。

6.根据权利要求5所述的用于3D打印机的防护罩，其特征在于，所述的第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层或第二横向伸缩防护层涂覆有耐高温涂料层；位于下层的所述第一纵向伸缩防护层、第二纵向伸缩防护层、第一横向伸缩防护层或第二横向伸缩防护层的底面连接有耐高温铝箔反射层(10)。

7.根据权利要求5所述的用于3D打印机的防护罩，其特征在于，在位于下层的所述第一纵向伸缩防护层或第二纵向伸缩防护层的波谷处设置有支撑条(11)。

8.根据权利要求5所述的用于3D打印机的防护罩，其特征在于，两层所述的第一纵向伸缩防护层之间、两层所述的第二纵向伸缩防护层之间、两层所述的第一横向伸缩防护层之间或或两层所述的第二横向伸缩防护层之间设置有空隙。

9.根据权利要求1所述的用于3D打印机的防护罩，其特征在于，所述第一纵向伸缩防护层或第二纵向伸缩防护层通过固定板(12)与箱体的侧壁连接。

10.一种3D打印机，其特征在于，包含权利要求1～9任一项所述的用于3D打印机的防护罩。