[发明专利]一种快速冷却型双激光打印设备

说明书

本发明公开了智能制造领域的一种快速冷却型双激光打印设备，包括安装在机架上的工作腔体，工作腔体上方设置有保温腔体，所述保温腔体顶端设置有激光头，底端设置有粉床，保温腔体内部设置有用于在粉床上铺粉的铺粉机构和用于对保温腔体内加温的加热机构；所述工作腔体内设置有用于放置工件的支撑板，所述支撑板固定安装在升降机构上，支撑板沿工作腔体内壁上下滑动；所述工作腔体内设置有冷却机构，所述冷却机构用于在工件加工时对工件已成型区域进行降温。本发明能够在设备打印工件的同时对工件已成型区域进行快速降温，并且不影响工件未成型区域的温度，不使得粉末飞舞，使得工件在打印完成时能够同步完成降温冷却，提高工件的成型效率。

技术领域

本发明为智能制造领域，具体涉及到的是一种快速冷却型双激光打印设备。

背景技术

3D打印(3D Printing)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。选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，SLS)是预先在工作台上铺一层非金属粉末材料，激光在计算机控制下，按照界面轮廓信息，对实心部分粉末进行烧结，然后不断循环，层层堆积成型。该类成型方法有着制造工艺简单、柔性度高、材料选择范围广、材料价格便宜、材料利用率高、成型速度快等特点。但是该方式目前存在着以下缺陷：使用3D打印机打印出来的物品会有较高的热量，需要在打印完成后进行冷却处理后才能取出，这延长了工作时间，降低了工作效率；此外因为用非金属粉末材料烧结来进行3D打印需要在一定温度下进行，所以若是在打印成型的同时进行冷却降温，则会影响非金属粉末材料的烧结成型效果，降低成型质量；采用冷风直接吹拂冷却可能会使得粉末飞扬，不仅有安全隐患，还会影响成型质量。

所以有必要提供一种快速冷却型双激光打印设备，能够在设备打印工件的同时对工件已成型区域进行快速降温，并且不影响工件未成型区域的温度，不使得粉末飞舞，使得工件在打印完成时能够同步完成降温冷却，提高工件的成型效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速冷却型双激光打印设备，以解决上述背景技术中提出了现有技术缺点的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种快速冷却型双激光打印设备，包括安装在机架上的工作腔体，工作腔体上方设置有保温腔体，所述保温腔体顶端设置有激光头，底端设置有粉床，保温腔体内部设置有用于在粉床上铺粉的铺粉机构和用于对保温腔体内加温的加热机构；所述工作腔体内设置有用于放置工件的支撑板，所述支撑板固定安装在升降机构上，支撑板沿工作腔体内壁上下滑动；

所述工作腔体内设置有冷却机构，所述冷却机构用于在工件加工时对工件已成型区域进行降温。

选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，SLS)是预先在工作台上铺一层非金属粉末材料，激光在计算机控制下，按照界面轮廓信息，对实心部分粉末进行烧结，然后不断循环，层层堆积成型。该类成型方法有着制造工艺简单、柔性度高、材料选择范围广、材料价格便宜、材料利用率高、成型速度快等特点。但是该方式目前存在着以下缺陷：使用3D打印机打印出来的物品会有较高的热量，需要在打印完成后进行冷却处理后才能取出，这延长了工作时间，降低了工作效率；此外因为用非金属粉末材料烧结来进行3D打印需要在一定温度下进行，所以若是在打印成型的同时进行冷却降温，则会影响非金属粉末材料的烧结成型效果，降低成型质量。所以如图1、图2所示，本发明在工作时铺粉机构先在粉床上铺设一层均匀的非金属粉末材料，然后激光头发出激光沿轨迹移动，使得该轨迹上的非金属粉末材料烧结形成切片形状落在支撑板上，接着支撑板在升降机构的驱动下下移，非金属粉末材料一层层的烧结最终形成完整的三维物体。在烧结的过程中加热机构在温控系统的控制下对保温腔体内进行加温，将保温腔体的温度控制在一定的范围内。本发明在设备打印工件时，先打印好的区域会落在支撑板上随支撑板一起下移，此时本发明用冷却机构对工件已成型区域进行快速降温，在激光头打印的同时对工件的已成型区域进行降温，减少了最后冷却的时间，达到了快速冷却的效果。