本發(fā)明涉及一種加熱底板,尤其是涉及一種3D打印機加熱底板。
背景技術(shù):
3D打印機是一種利用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造三維物體的儀器,其中,最常用的3D打印機是打印工程塑料的熔融沉積型3D打印機,而使用最多的打印原材料為丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)和聚乳酸(PLA)。由于這兩種原材料的熱塑冷縮系數(shù)大,打印出的物體很容易翹邊,因而3D打印機中會采用一種加熱底板作為物體的成型平臺來盡量避免物體的翹邊,3D打印機的加熱底板需要具有好的導(dǎo)熱性和耐熱性,光滑平整的表面,均勻的發(fā)熱溫度,快的熱傳導(dǎo)速度和長的使用壽命等特點,目前,市場上較常用的加熱底板有鋁合金加熱底板和硅膠加熱底板,鋁合金加熱板雖然具有良好的導(dǎo)熱性和耐熱性,光滑平整的表面,但由于其自身結(jié)構(gòu)存在加熱不均勻的原因,使得物體在打印過程中受熱不均,從而容易出現(xiàn)翹邊,嚴重影響打印的質(zhì)量,硅膠加熱底板由鎳鉻合金電熱絲和硅膠絕緣布組成,雖然其具有均勻的發(fā)熱溫度,良好的導(dǎo)熱性,但由于鎳鉻合金電熱絲并不是布滿整個硅膠絕緣布上,而電熱絲有一定的厚度,會造成硅膠加熱底板的表面不均勻,有電熱絲處會凸起些,未有電熱絲處會凹陷些;且硅膠加熱板若要工作較長時間,其允許工作的最高溫度約為135℃,雖然能滿足3D打印機加熱底板110℃工作溫度的要求,但是其允許工作的最高溫度很低,若3D打印機在打印時遇到故障(使用時較容易發(fā)生),其溫度只要稍微偏高一些,就可能超過135℃,如果未能發(fā)現(xiàn)及時,硅膠加熱板很有可能就損壞了,需要更換新的硅膠加熱板,這不僅會帶來拆安裝硅膠加熱板的麻煩,而且會增加3D打印機的成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種用于3D打印機底部的多功能加熱板,該3D打印機加熱底板結(jié)合了鋁合金加熱底板和硅膠加熱底板的優(yōu)點,同時又克服了鋁合金加熱底板和硅膠加熱底板的一些缺點;其均勻的發(fā)熱和導(dǎo)熱性能有效地防止打印物體的翹邊,提高打印的質(zhì)量,其優(yōu)良的耐熱性能可有效地避免3D打印機故障時加熱底板的損壞,且其使用壽命比鋁合金加熱底板和硅膠加熱底板長。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):一種用于3D打印機底部的多功能加熱板,其包括金屬托板,保溫板,金屬陶瓷發(fā)熱板,耐高溫導(dǎo)熱薄膜,高溫玻璃板,所述金屬陶瓷發(fā)熱板上設(shè)置有一溫度傳感器,所述溫度傳感器能及時準確地將3D打印機加熱底板的實際溫度反饋給3D打印機的控制電路;所述金屬陶瓷發(fā)熱板上另設(shè)置有一與金屬發(fā)熱體導(dǎo)通的金屬發(fā)熱體接線口,3D打印機的控制電路能通過金屬發(fā)熱體接線口對3D打印機加熱底板進行加熱控制。
上述技術(shù)方案設(shè)置下,所述金屬托板為鋁合金托板;所述保溫板為陶瓷纖維板。
通過采用上述技術(shù)方案,鋁合金材料的質(zhì)量輕,強度較高,易于加工,用作3D打印機加熱底板的托板不僅能減輕加熱底板的重量,而且能使底板更加的穩(wěn)定,陶瓷纖維板是一種良好的耐火保溫和隔熱材料,能減少加熱底板的溫度波動,使加熱底板的溫度更加穩(wěn)定和均勻,且能有效地防止金屬陶瓷發(fā)熱板上的熱量傳遞給金屬托板,減少熱量損失。
本發(fā)明進一步設(shè)置為:所述金屬陶瓷發(fā)熱板包括陶瓷基體和金屬發(fā)熱體;所述陶瓷基板為氧化鋁陶瓷;所述金屬發(fā)熱體以耐熱難熔金屬作為內(nèi)電極。
通過采用上述技術(shù)方案,所述金屬陶瓷發(fā)熱板由氧化鋁基體和金屬發(fā)熱體在1600℃高溫下共燒結(jié)而成,因而其具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性和耐熱性,良好的表面絕緣性和熱均勻性,節(jié)能環(huán)保,使用壽命長;可長期工作在高溫下,性能穩(wěn)定,且功率無衰減;所述金屬陶瓷發(fā)熱板用于3D打印機中可提高3D打印機加熱底板的性能和使用壽命。
本發(fā)明進一步設(shè)置為:所述高溫玻璃板為硼硅玻璃板。
通過采用上述技術(shù)方案,所述硼硅玻璃板透明度高,熱穩(wěn)定性高,其加熱后對熔融的塑料有良好的粘結(jié)力,無需再貼一層耐高溫雙面膠帶,且打印好的物體容易分離;所述硼硅玻璃板的厚度優(yōu)選為3mm,其使用效果更佳。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:該3D打印機加熱底板以具有優(yōu)良性能的金屬陶瓷發(fā)熱板作為加熱材料,能有效地防止打印物體的翹邊,提高打印的質(zhì)量,且能有效地避免3D打印機故障時加熱底板的損壞;所述保溫板能有效地減少熱量損失,使加熱底板的溫度更加穩(wěn)定和均勻;所述金屬陶瓷板與高溫玻璃板間加入一耐高溫導(dǎo)電薄膜,能使金屬陶瓷板上的熱量更有效且均勻地傳遞給高溫玻璃板;所述高溫玻璃板采用硼硅玻璃板,其對塑料材料的粘結(jié)力強,省去了更換高溫雙面膠帶的煩惱,且打印好的物體容易從3D打印機上分離。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1,本發(fā)明提供一種用于3D打印機底部的多功能加熱板,其包括金屬托板1,保溫板2,金屬陶瓷發(fā)熱板3,耐高溫導(dǎo)熱薄膜4,高溫玻璃板5,所述金屬托板1優(yōu)選為鋁合金托板,金屬托板1上設(shè)置有六個小圓孔6,其正上方放置有一保溫板2;所述保溫板2優(yōu)選為陶瓷纖維板,保溫板2上設(shè)置有六個小圓孔6,其正上方放置有一金屬陶瓷發(fā)熱板3;所述金屬陶瓷發(fā)熱板3上設(shè)置有六個小圓孔6,其正上方放置有一耐高溫導(dǎo)熱薄膜4;所述耐高溫導(dǎo)熱薄膜4上設(shè)置有六個小圓孔6,其正上方放置有一高溫玻璃板5,所述金屬托板1,保溫板2,金屬陶瓷發(fā)熱板3,耐高溫導(dǎo)熱薄膜4和高溫玻璃板5通過六個小圓孔6用螺絲7固定成3D打印機加熱底板,所述3D打印機加熱底板通過其中間的兩個螺絲7固定在3D打印機的升降座8上。
所述金屬陶瓷發(fā)熱板3包括氧化鋁陶瓷基體9和內(nèi)部的金屬發(fā)熱體10;所述金屬陶瓷發(fā)熱板3上設(shè)置有一溫度傳感器11,溫度傳感器11能及時準確地將3D打印機加熱底板的實際溫度反饋給3D打印機的控制電路;所述金屬陶瓷發(fā)熱板3上另設(shè)置有一與金屬發(fā)熱體10導(dǎo)通的金屬發(fā)熱體接線口12,所述金屬發(fā)熱體接線口12與3D打印機的控制電路相連,3D打印機可通過金屬發(fā)熱體接線口12對3D打印機加熱底板進行加熱控制。
印原材料為PLA材料,則設(shè)置其加熱溫度為70℃,參數(shù)設(shè)置好后,3D打印機的控制電路通過金屬發(fā)熱體接線口12給3D打印機加熱底板的金屬發(fā)熱板10進行加熱,金屬發(fā)熱板10開始發(fā)熱,熱量將從金屬陶瓷發(fā)熱板3通過耐高溫導(dǎo)熱薄膜4快速地傳遞給高溫玻璃板5,保溫板2對金屬陶瓷發(fā)熱板3進行保溫和隔熱,可減少向金屬托板1傳遞的熱量。溫度傳感器11將3D打印機加熱底板的當前溫度反饋給3D打印機的控制電路,當溫度到達設(shè)定的溫度時,3D打印機的控制電路通過金屬發(fā)熱體接線口12對金屬發(fā)熱板10的加熱進行控制,使3D打印機加熱底板的溫度保持在設(shè)定的溫度,3D打印機開始直接在高溫玻璃板5上進行打印工作,3D打印機加熱底板可隨著3D打印機的升降座8一起移動;3D打印機每打印一層高度,則3D打印機加熱底板隨著3D打印機的升降座8下降一層高度,直到物體打印結(jié)束,從3D打印機加熱底板的高溫玻璃板5上可輕松地取下打印好的物體,高溫玻璃板5上無需貼一層耐高溫雙面膠帶。
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制,但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案,均應(yīng)落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。