应用于3D打印机的新风系统的制作方法

应用于3d打印机的新风系统
技术领域
[0001]
本发明涉及3d打印技术领域，尤其涉及一种应用于3d打印机的新风系统。


背景技术：

[0002]
3dp技术是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状等可黏合材料，通过逐层打印的方式来构造三维物的技术。在打印过程中，打印头喷出的呋喃树脂和混有磺酸固化剂的粉砂发生脱水缩聚反应，最终硬化成砂型。在此过程中，首先，树脂砂硬化过程是放热反应脱水过程,同时会产生voc气体；其次，设备正常打印过程是在一个较封闭的环境中进行。这样最终会出现下述问题，随时间推移，设备内部温湿度和voc浓度逐渐增大。当环境温度较高时，会引起表面硬化太快导致砂型表面脆化，硬化不均匀；当环境湿度较高时，影响硬化速度及发生吸湿返潮现象。


技术实现要素：

[0003]
基于此，有必要针对现有技术中的3d打印技术中会出现在打印过程中工作区域温度与湿度变化，从而影响打印出的砂型质量的问题，提供一种能够保证3d打印工作区恒温恒湿的环境的应用于3d打印机的新风系统。
[0004]
一种应用于3d打印机的新风系统，所述的新风系统包括：框架、风道管、排风机以及送风机；所述框架安装于3d打印机的工作区域上方；所述风道管设置于所述框架上，且所述风道管开设有若干回风口；所述排风机通过排风管与所述风道管连通；所述送风机设置于所述框架的底部，且所述送风机的出口安装有送风管，所述送风管对称分布于3d打印机的工作箱上方。
[0005]
在其中一个实施例中，所述框架的中部位置安装有温湿度传感器。
[0006]
在其中一个实施例中，所述排风机的远端与近端分别安装有风量传感器。
[0007]
在其中一个实施例中，所述风道管与所述排风管之间设置有过滤网与活性炭吸附网。
[0008]
在其中一个实施例中，所述排风机的出风口设置有二次过滤处理件。
[0009]
在其中一个实施例中，所述送风机的入口为百叶风口。
[0010]
在其中一个实施例中，所述送风机的安装高度与3d打印机的工作箱的底面之间的距离为20cm。
[0011]
在其中一个实施例中，所述风道管具有两个，两个所述风道管相互连通，且对称安装于所述框架的轴向中心位置。
[0012]
在其中一个实施例中，各排风道管上等间距开设有14个所述回风口。
[0013]
在其中一个实施例中，各所述回风口的直径为70mm
[0014]
上述新风系统，通过在框架上设置具有回风口的风道管，并设置连通风道管的排风机，启动排风机从而使得3d打印机工作区域上方的湿热空气通过回风口进入到风道管，继而通过排风机抽吸排出；同时通过在于3d打印机的工作箱上方设置送风机，使得3d打印
机工作区域下方输送干燥冷空气，这样通过置换通风的方式从而确保打印区域的温湿度值在规定范围内，以此提高砂型质量。
附图说明
[0015]
图1为一实施例的应用于3d打印机的新风系统的立体结构示意图。
[0016]
图2为图1所示的应用于3d打印机的新风系统的另一视角的立体结构示意图图。
具体实施方式
[0017]
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
[0018]
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0019]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0020]
在一实施例中，一种应用于3d打印机的新风系统，所述的新风系统包括：框架、风道管、排风机以及送风机；所述框架安装于3d打印机的工作区域上方；所述风道管设置于所述框架上，且所述风道管开设有若干回风口；所述排风机通过排风管与所述风道管连通；所述送风机设置于所述框架的底部，且所述送风机的出口安装有送风管，所述送风管对称分布于3d打印机的工作箱上方。
[0021]
上述新风系统，通过在框架上设置具有回风口的风道管，并设置连通风道管的排风机，启动排风机从而使得3d打印机工作区域上方的湿热空气通过回风口进入到风道管，继而通过排风机抽吸排出；同时通过在于3d打印机的工作箱上方设置送风机，使得3d打印机工作区域下方输送干燥冷空气，这样通过置换通风的方式从而确保打印区域的温湿度值在规定范围内，以此提高砂型质量。
[0022]
下面结合具体实施例对所述应用于3d打印机的新风系统进行说明，以进一步理解所述新风系统的发明构思。请参阅图1和图2，一种应用于3d打印机的新风系统10，所述的新风系统10包括：框架100、风道管200、排风机300以及送风机400；所述框架100安装于3d打印机的工作区域上方；所述风道管200设置于所述框架100上，且所述风道管200开设有若干回风口210；所述排风机300通过排风管310与所述风道管200连通；所述送风机400设置于所述框架100的底部，且所述送风机400的出口安装有送风管410，所述送风管410对称分布于3d打印机的工作箱上方。
[0023]
具体地，框架100为矩形中空框体。在一实施例中，框架100设置有若干支撑条110，
风道管200安装于各支撑条110上。这样，通过设置支撑条可保证框架的稳定性，同时可进一步提高风道管200的安装稳定性。在一实施例中，框架100设置有多个支撑柱120，用于支撑框架安装于3d打印机的工作区域上方。例如，矩形框架100的四个角部分别安装一支撑柱120。这样，通过设置支撑柱120能够保证框架及安装于框架上的其他部件的稳定性。
[0024]
具体地，风道管200沿框架的轴向设置安装。在一实施例中，风道管200的横截面为圆形。即，通过在框架的轴向中心位置安装具有回风口的风道管，可使得位于3d打印机的工作区域上方的湿热空气通过回风口进入到风道管中。在一实施例中，各所述回风口的直径为70mm。通过实际实验得出，回风口的直径为70mm为最佳吸收湿热空气的管口大小，配合排风机300的工作效率能达到较理想状态。在一较佳的实施例中，所述风道管200具有两个，两个所述风道管200相互连通，且对称安装于所述框架100的轴向中心位置。进一步地，各排风道管上等间距开设有14个所述回风口。这样，通过设置两个对称风道管，并在每个风道管上等间距开设14个回风口，从而可加大对3d打印机的工作区域上方的湿热空气的集中收集处理。在一较佳实施例中，靠近所述排风机的一端设置有4个所述回风口，远离所述排风机的一端设置5个所述回风口。这样对于具有两个工作箱的3d打印机，会使得两个工作箱区域的排风量平衡，降低两个工作区域的空气交互。
[0025]
具体地，排风机300与送风机400均为工业应用领域常规的风机，其中排风机300为最大风量为250m3/h的组合式排风机组，送风机400为最大风量为250m3/h的送风机组。在一实施例中，所述送风机400的安装高度与3d打印机的工作箱的底面之间的距离为20cm。通过实际实验得出，20cm的安装高度差对于高h＝1300mm，长l＝10000mm，宽d＝3300mm的打印工作区域的新风输送效果最佳。在一实施例中，所述送风机400的入口为百叶风口。这样可便于对送风机400的入风口的风量进行有效控制。进一步地，所述送风机400的入口为双层百叶风口。这样通过双层百叶设置更加有利于风量控制。在一较佳的实施例中，所述送风机400的入风口的尺寸为40cm
×
30cm。这样，通过设置40cm
×
30cm大小的入风口，能够有效配合送风机400进行合适风量的输送。
[0026]
具体地，所述排风机300通过排风管310与所述风道管200连通。即排风管310的一端连通排风机300的入口，排风管310的另一端连通风道管200，这样通过回风口进入到风道管200的湿热风通过启动排风机300经过排风管310被排出离开3d打印机的工作区域。需要说明的是，当设置1个风道管时，其一端密闭，另一端开口并接通排风管310。当设置2个风道管时，其一端相互连接，另一端开口，各个开口处连接有排风管，两个排风管汇集与排风机的入口连通。所述送风机400设置于所述框架100的底部，且所述送风机400的出口安装有送风管410，所述送风管410对称分布于3d打印机的工作箱上方。需要说明的是，所述送风机400的安装位置可以与框架通过中间过渡件连接，也可以独立于框架设置。例如，所述送风机400安装于3d打印机的机体上。但保证其设定位置位于框架的底部，这样可便于送风机400输送的新风由低处向高处流动与位于框架上方周围的湿热空气形成置换对流，从而降低3d打印机工作区域的湿热度。需要说明的是，由于3d打印设备内部温湿度变化具有多变量、强耦合、大滞后、非线性等特点，温湿度控制是一个多输入(降温、升温、加潮、去潮)，单输出(风量)系统，干扰多，变化快，温湿度之间存在交叉耦合。因此本案实施例中的新风系统采用变风量控制，即新风系统的风量大小根据温度、湿度随时调节变化，最终达到温湿度恒定在规定的范围内。新风系统中排风和送风是主从关系，送风机跟随排风机工作，也就是
说，排风机的排风量和送风机的送风量在某一时刻都是相等的，并且两者同时启停。
[0027]
上述新风系统，通过在框架100上设置具有回风口的风道管200，并设置连通风道管的排风机300，启动排风机300从而使得3d打印机工作区域上方的湿热空气通过回风口进入到风道管200，继而通过排风机300抽吸排出；同时通过在于3d打印机的工作箱上方设置送风机400，使得3d打印机工作区域下方输送干燥冷空气，这样通过置换通风的方式从而确保打印区域的温湿度值在规定范围内，以此提高砂型质量。
[0028]
在一较佳的实施例中，所述新风系统还包括控制器，所述控制器根据3d打印机的工作区域的温湿度值控制排风机的风量值。即控制器检测收集到3d打印机的工作区域的温湿度值，当达到预设值时将信号发送至排风机控制排风机工作达到预设的风量值范围内。其中，控制器为plc系统，plc系统按照3d打印机的工作区域的温湿度值调节风量的大小。例如，当控制器执行风量1命令时，新风系统的排风量为150m3/h；控制器执行风量2命令时，新风系统的排风量为200m3/h；控制器执行风量3命令时，新风系统的排风量为250m3/h。根据控制器的集控操作，使得最终的温度湿度是保持在25℃、30％的水平。在设定时，当温度高于26℃，湿度高于35％时，新风机组自动按150m3/h的风量置换3d打印机内部的空气。当温湿度调节到维持值25℃、30％时，机组按最低风量间歇性启动，间歇时间30min，启动运行10min。控制器执行风量2和3的命令，是在3d打印机工作区域内发生极端变化下才会启动。
[0029]
为了便于检测检测设备内部的温湿度值，在一实施例中，所述框架100的中部位置安装有温湿度传感器500。这样，通过温湿度传感器500能够及时对设备中的温湿度进行跟踪，以便对新风系统进行科学调整以保证3d打印机工作区域内的温湿度保持在合理最佳状态。
[0030]
为了检测风量实际值以便及时修正排风机风量给定值，在一实施例中，所述排风机300的远端与近端分别安装有风量传感器600。这样，通过在排风机300的远端与近端分别安装风量传感器600，从而可清楚了解到3d打印机工作区域内新风系统的排风量减少偏差，从而使得对于排风机的风量值的修正数据更加准确。
[0031]
为了处理排风机排出的湿热空气，在一实施例中，所述风道管200与所述排风管310之间设置有过滤网与活性炭吸附网。这样可使得进入到排风机的湿热风进行初次过滤，减少对排风机的损伤。进一步地，所述排风机300的出风口设置有二次过滤处理件700。例如，二次过滤处理件700为一体式合成滤网或静音净化件或除尘棉层中任意一种或几种。这样，通过对排风机排出的风进行再次过滤，以减少对环境的污染。
[0032]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0033]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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