【申请(专利)号：CN201620893787.3；申请权利人：南京增材制造研究院发展有限公司；发明设计人：卢秉恒; 米陇峰; 王凯; 韩志宏; 刘君敏;】；

 

摘要：

本实用新型公开了一种用于龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置，打印机两个侧壁顶部的两端分别设置有支撑座，转筒与同步带轮同轴固联，同步带轮横跨在两个侧壁的支撑座上；同步带两端分别固定在横梁和辅助横梁上，所述的同步带环绕在同步带轮上，同步带通过同步带轮带动转筒转动；X向运动密封的保温布一端缠绕在两侧圆形转筒上，另一端固定在横梁或者辅助横梁上；Y向运动密封的保温式风琴护罩的收缩帘布一侧固定在辅助横梁上，另一侧固定在Z轴隔离护套上。本实用新型的有益效果在于当打印较大尺寸塑料打印件时，密封结构保证了打印腔内的环境温度，防止产品翘曲和开裂而影响打印成功率。

主权项：

一种用于龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置，其特征在于：打印机两个侧壁（10）顶部的两端分别设置有支撑座（1），转筒（2）与同步带轮（11）同轴固联，同步带轮（11）横跨在两个侧壁（10）的支撑座（1）上；同步带（3）两端分别固定在横梁（7）和辅助横梁（6）上，所述的同步带（3）环绕在同步带轮（11）上，同步带（3）通过同步带轮（11）带动转筒（2）转动；X向运动密封采用保温布（4）密封，保温布（4）一端缠绕在两侧圆形转筒（2）上，另一端固定在横梁（7）或者辅助横梁（6）上；Y向运动密封采用保温式风琴护罩（12）密封，保温式风琴护罩（12）的收缩帘布一侧固定在辅助横梁（6）上，另一侧固定在Z轴（5）隔离护套（13）上。

 

要求：

1.一种用于龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置，其特征在于：打印机两个侧壁（10）顶部的两端分别设置有支撑座（1），转筒（2）与同步带轮（11）同轴固联，同步带轮（11）横跨在两个侧壁（10）的支撑座（1）上；同步带（3）两端分别固定在横梁（7）和辅助横梁（6）上，所述的同步带（3）环绕在同步带轮（11）上，同步带（3）通过同步带轮（11）带动转筒（2）转动；X向运动密封采用保温布（4）密封，保温布（4）一端缠绕在两侧圆形转筒（2）上，另一端固定在横梁（7）或者辅助横梁（6）上；Y向运动密封采用保温式风琴护罩（12）密封，保温式风琴护罩（12）的收缩帘布一侧固定在辅助横梁（6）上，另一侧固定在Z轴（5）隔离护套（13）上。

2.根据权利要求1所述的一种用于龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置，其特征在于：保温布（4）经过压杆（8）和转筒（2）的拉直使其紧贴在打印腔内壁上，保温布（4）与水平面呈140度至165度的角度。

3.根据权利要求2所述的一种用于龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置，其特征在于：所述的压杆（8）固定在压杆撑座（9）上，压杆撑座（9）固定在打印腔内壁上。

4.根据权利要求2所述的一种用于龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置，其特征在于：所述的压杆（8）最低点高于打印腔上侧壁面6mm至8mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置，其特征在于：转筒（2）直径小于同步带轮（11）分度圆直径，转筒（2）长度不小于保温布（4）宽度。

 

技术领域

本实用新型涉及一种大型三维打印结构，尤其涉及一种用于龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置。

背景技术

本发明属于三维打印成型领域，具体涉及熔融沉积成型技术（简称：FDM）龙门式大型3D打印机的打印腔密封装置。

大型FDM打印机由于其结构较大，采用类似普通桌面机的运动机构会导致梁的挠曲变形较大而影响打印精度和运动精度。此外，打印件尺寸较大，尤其是对于ABS类热收率比较大的材料，若在打印过程中不对环境温度进行加热控制，会导致翘曲和开裂现象，影响打印成功率。因此，对打印腔进行密封来进行环境加热有重要作用。

龙门式三维运动机构很适合于大型FDM打印机，其刚性好，能减小梁的挠曲变形问题。但龙门式三维运动机构一个很大的问题就是对该结构下打印腔的密封比较难。若采用整体密封形式，即对打印腔及这个运动机构都进行密封，由于Z轴的上下运动空间较大会导致大部分空间密封浪费，也会增加打印腔加热成本、降低保温效率。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型公开的一种用于龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置只对打印腔密封；打印机两个侧壁顶部的两端分别设置有支撑座，转筒与同步带轮同轴固联，同步带轮横跨在两个侧壁的支撑座上；同步带两端分别固定在横梁和辅助横梁上，所述的同步带环绕在同步带轮上，同步带通过同步带轮带动转筒转动。

X向运动密封的保温布一端缠绕在两侧圆形转筒上，另一端固定在横梁或者辅助横梁上；顶部X向运动密封表现为横梁一边保温布收缩另一边保温布伸长。

Y向运动密封的保温式风琴护罩的收缩帘布一侧固定在辅助横梁上，另一侧固定在Z轴隔离护套上。顶部Y向运动密封表现为Z轴一侧的风琴护罩收缩，而Z轴另外一侧的风琴护罩伸长从而实现动密封。

由于打印腔四周及底部都是侧壁，所以打印腔四周及底部能很好地密封，这样就实现了打印腔的各个方位的密封。

本实用新型公开了一种用于龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置，所述的保温布经过压杆和转筒的拉直使其紧贴在打印腔内壁上，保温布与水平面呈140度至165度的角度。

本实用新型公开了一种用于龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置，所述的压杆固定在压杆撑座上，压杆撑座固定在打印腔内壁上。

本实用新型公开了一种用于龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置，所述的压杆最低点高于打印腔上侧壁面6mm至8mm。

本实用新型公开了一种用于龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置，转筒直径略小于同步带轮分度圆直径，转筒长度不小于保温布宽度。

本实用新型公开了一种用于龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置，转筒在同步带轮外圈，与同步带轮同轴固联。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，当打印较大尺寸塑料打印件时，本实用新型的密封结构可有效的对打印腔进行保温很好地降低打印过程中的温度梯度。尤其是对于ABS类热收率比较大的材料，有效防止打印的产品翘曲和开裂。

本实用新型只对龙门以下打印腔进行密封，这样会减少打印腔的加热体积也就是降低了打印腔加热成本，由于空间相对小，这样同时也是提高了保温效率。

附图说明

 

图1为本实用新型一种龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置的示意图。

 

图2为压杆及转筒部分局部放大示意图。

 

图3为本实用新型的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

本实用新型的密封原理：打印机采用FDM式熔融沉积成型技术，在每一层打印中，打印头都会固定一个高度，此时打印头可向该层平面的两个方向运动，分别是沿着X方向和Y方向的运动；沿着X方向的运动时，密封体现在当横梁7或者辅助横梁6的一边保温布4收缩，另一边保温布4伸长；沿着Y方向运动时，密封体现在当Z轴5一侧的风琴护罩12收缩， Z轴5另外一侧的风琴护罩12伸长，实现顶部动密封；由于打印腔四周及底部都是壁面，所以打印腔四周及底部能很好地密封，这样就实现了打印腔的各个方位的密封。

结合图1和图3所示，一种用于龙门式大型FDM打印机打印腔保温的密封装置两个侧壁10顶部的两端分别设置有支撑座1，转筒2与同步带轮11同轴固联，同步带轮11横跨在两个侧壁10的支撑座1上；同步带3两端分别固定在横梁7和辅助横梁6上，所述的同步带3环绕在同步带轮11上，同步带3通过同步带轮11带动转筒2转动，当横梁7带动打印头沿着X方向运动时，会带动同步带3运动，从而使得同步带3带动同步带轮11转动。

X向运动密封采用保温布4密封，保温布4一端缠绕在两侧圆形转筒2上，另一端固定在横梁7或者辅助横梁6上。

Y向运动密封采用保温式风琴护罩12密封，保温式风琴护罩12的收缩帘布一侧固定在辅助横梁6上，另一侧固定在Z轴5隔离护套13上。

结合图2所示，考虑到同步带3缠绕在转筒2上面，对转筒2实际转动直径的增加作用，使得转筒2直径略小于同步带轮11分度圆直径。

转筒2长度不小于保温布4宽度，保温布4经过压杆8和转筒2的拉直使其紧贴在打印腔内壁上，保温布4与水平面呈140度至165度的角度。由于同步带轮11可以很好地避免打滑现象，可以使横梁7沿着X方向的运动速度与转筒2拉紧或者松开保温布4的线速度基本一致，因此当横梁7沿着X正向或者反向运动时，横梁两侧的保温布4会以基本相同的速度伸长或者收缩。这样就实现了打印腔顶部X方向的运动密封。

作为一种优选，所述的压杆8固定在压杆撑座9上，压杆撑座9固定在打印腔内壁上。

作为一种优选，所述的压杆8最低点高于打印腔上侧壁面6mm至8mm。

作为一种优选，转筒2在同步带轮11外圈。

本实用新型针对龙门式大型FDM设备，提出了只对龙门以下打印腔进行密封，有效控制大型FDM设备打印腔的温度环境，这样会减少打印腔的加热体积也就是降低了打印腔加热成本。