[发明专利]用于3D打印设备基板预热的加热装置

说明书

本发明的用于3D打印设备基板预热的加热装置包括加热器组件、温调变送器、控制系统和水冷机；所述加热器组件与基板安装板背面接触，用于对所述基板安装板上的成型基板进行预热；所述温调变送器和所述水冷机均与所述控制系统连接，所述控制系统通过所述温调变送器和所述水冷机控制所述加热器组件对所述成型基板进行稳定预热。本发明的用于3D打印设备基板预热的加热装置，利用加热装置对成型基板进行预热，从而有效缓解因热应力、热变形导致的零件成型失效问题。

技术领域

本发明属于增材制造领域，具体涉及一种用于3D打印设备基板预热的加热装置。

背景技术

在金属增材领域中，钛合金及其他高温合金粉末烧结成型过程中容易因零件各部位温度梯度大导致热应力、热变形大，进而造成零件成型困难、成型形状精度差等问题。该现状是目前3D打印行业内普遍面临的技术难点之一。成型热应力、热变形大往往导致复杂形状零件3D打印成型效果不高，而通过工艺上控制热变形不仅工序繁杂而且效率低，模型约束多、材料浪费大，同时并未从根源上解决该问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于3D打印设备基板预热的加热装置，利用加热装置对成型基板进行预热，从而有效缓解因热应力、热变形导致的零件成型失效问题。

为了达到上述的目的，本发明提供一种用于3D打印设备基板预热的加热装置，包括加热器组件、温调变送器、控制系统和水冷机；所述加热器组件与基板安装板背面接触，用于对所述基板安装板上的成型基板进行预热；所述温调变送器和所述水冷机均与所述控制系统连接，所述控制系统通过所述温调变送器和所述水冷机控制所述加热器组件对所述成型基板进行稳定预热。

上述用于3D打印设备基板预热的加热装置，其中，所述加热器组件包括加热板、线圈、隔热板、加热器主体、冷却管道和温度传感器；所述加热板、所述线圈、所述隔热板、所述加热器主体和所述冷却管道依次层叠设置，所述加热板与所述基板安装板背面接触；所述冷却管道与所述水冷机连接，形成液体媒介的循环系统；所述温度传感器设置在所述加热板的底部，实时测量成型基板的温度并反馈至所述控制系统；所述控制系统依据温度传感器实时反馈的温度信号，通过所述温调变送器控制所述线圈工作，实现对所述成型基板的稳定预热。

上述用于3D打印设备基板预热的加热装置，其中，所述温调变送器能预设基板预热温度，当实时基板温度低于该预设值时，所述温调变送器向所述线圈施加电压，持续对所述成型基板进行预热；当实时基板温度达到甚至高于该预设值时，所述温调变送器停止向所述线圈施加电压，从而保证所述成型基板对金属粉末的恒温预热功能。

上述用于3D打印设备基板预热的加热装置，其中，所述加热器组件还包括散热器，所述散热器设置在所述加热器主体的的底部。

上述用于3D打印设备基板预热的加热装置，其中，所述用于3D打印设备基板预热的加热装置还包括安装支座，所述加热器组件设置在所述安装支座上。

上述用于3D打印设备基板预热的加热装置，其中，所述加热器组件、所述成型基板、所述基板安装板和所述安装支座均置于成型箱体内，在所述安装支座与所述成型箱体内壁之间设置粉末隔离密封圈。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

本发明的用于3D打印设备基板预热的加热装置，利用加热装置对成型基板进行预热，可以有效降低金属粉末成型过程中零件各部位温度梯度差异，从而有效地缓解粉末烧结成型过程中因零件各部位温度梯度大导致热应力、热变形大造成的零件成型困难、成型形状精度差的缺点，实现复杂零件高精度打印成型；

本发明的用于3D打印设备基板预热的加热装置，粉末隔离密封圈将成型箱体成型区域与动力装置隔离，避免粉末由成型区域进入动力装置，导致运动元器件寿命缩短、精度降低；

本发明的用于3D打印设备基板预热的加热装置，方案简易实用可靠。

附图说明