本實用新型涉及打印機(jī)領(lǐng)域，本尤其涉及一種解決3D打印時模型出現(xiàn)翹邊和不規(guī)則形變等問題的3D打印防翹邊的加熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

3D打印機(jī)的模型翹邊原因：翹邊是因為PLA/abs等材料打印中,冷卻收縮引起的，打印中新打印的部分溫度較高收縮較慢，靠近打印底板部分的打印模型，因打印時間較長形收縮較快，所以整個模型打印中因收縮形變有不一致，造成邊沿起翹或不規(guī)則形變。3D打印機(jī)類型的不同，所采用防翹邊方法也不同，究其原因是因為不同的3D打印機(jī)的底板尺寸互不相同，其所采用的加熱板的大小也會不相同。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種3D打印防翹邊的加熱系統(tǒng)，解決3D打印時模型出現(xiàn)翹邊和不規(guī)則形變等問題又不受不同的3D打印機(jī)的底板尺寸大小的影響。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是：一種3D打印防翹邊溫度補(bǔ)償與報警方法，包括如下步驟：

1）開始3D打印之前，預(yù)設(shè)一溫度區(qū)間和一溫差值，實時采集打印底板中心的實際溫度，當(dāng)打印底板中心的實際溫度低于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的下限值時，通過吹熱風(fēng)的方式對打印區(qū)域進(jìn)行溫度補(bǔ)償，從而打印底板中心的溫度升高，直到打印底板中心的實際溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的下限值時，開始3D打印模型；

2）在3D打印模型的過程中，當(dāng)打印底板中心的實際溫度低于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的下限值時，通過吹熱風(fēng)的方式對打印區(qū)域進(jìn)行溫度補(bǔ)償；當(dāng)打印底板中心的實際溫度高于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的上限值時，停止對打印區(qū)域進(jìn)行溫度補(bǔ)償，以保證打印底板中心的實際溫度控制在預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間內(nèi)；

3）實時采集3D模型中部的實際溫度，并計算打印底板中心的實際溫度和3D模型中部的實際溫度的實際溫度差值，若該實際溫度差值小于預(yù)設(shè)的溫差值，繼續(xù)打印；若該實際溫度差值大于預(yù)設(shè)的溫差值，停止打印并發(fā)出報警。

進(jìn)一步地，所述溫度區(qū)間是40-46攝氏度的溫度區(qū)間。

進(jìn)一步地，所述溫差值小于等于5攝氏度。

一種3D打印防翹邊的加熱系統(tǒng)，包括兩個紅外溫度傳感模塊、吹風(fēng)機(jī)、空氣加熱片、調(diào)壓模塊、控制模塊和電源模塊，所述調(diào)壓模塊包括晶閘管過零觸發(fā)電路單元和加熱電路單元，所述晶閘管過零觸發(fā)電路單元與加熱電路單元連接以控制加熱電路單元導(dǎo)通或者關(guān)斷，所述空氣加熱片串聯(lián)在加熱電路單元中并且設(shè)置在吹風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口，所述一個紅外溫度傳感模塊用于感應(yīng)打印機(jī)底板中心的實際溫度并輸出溫度信號，所述另一個紅外溫度傳感模塊用于感應(yīng)3D模型中部的實際溫度并輸出溫度信號，兩個紅外溫度傳感模塊信號輸出端與控制模塊連接，所述吹風(fēng)機(jī)與控制模塊連接，所述晶閘管過零觸發(fā)電路單元的控制端與控制模塊電連接，所述電源模塊給紅外溫度傳感模塊、控制模塊、晶閘管過零觸發(fā)電路單元供電。

進(jìn)一步地，所述晶閘管過零觸發(fā)電路單元包括過零雙向可控硅光耦、可控三極管和若干限流電阻，所述可控三極管的基極作為晶閘管過零觸發(fā)電路單元的控制端經(jīng)一限流電阻與控制模塊連接，所述可控三極管的射極接地，所述可控三極管的集極經(jīng)一限流電阻與電源模塊連接，所述可控三極管的基極與過零雙向可控硅光耦的一觸發(fā)端連接，所述過零雙向可控硅光耦的另一觸發(fā)端經(jīng)一限流電阻與電源模塊連接，所述過零雙向可控硅光耦的輸出端串聯(lián)在加熱電路單元中。

進(jìn)一步地，所述電源模塊包括穩(wěn)壓模塊、第一級降壓模塊和第二級降壓模塊；所述穩(wěn)壓模塊的輸入端用于連接外界電源，其輸出端與第一級降壓模塊的輸入端連接，所述第一級降壓模塊的輸出端與第二級降壓模塊的輸入端、晶閘管過零觸發(fā)電路單元連接，所述第二級降壓模塊的輸出端給控制模塊和紅外溫度傳感模塊供電。

進(jìn)一步地，包括按鍵模塊，所述按鍵模塊與控制模塊連接，所述電源模塊給按鍵模塊供電。

進(jìn)一步地，包括顯示模塊，所述顯示模塊與控制模塊連接，所述電源模塊給顯示模塊供電。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：1、采取吹熱風(fēng)的方式通過對打印區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)償，不僅對 3D打印機(jī)的底板進(jìn)行溫度補(bǔ)償，同時對打印模型整體進(jìn)行溫度補(bǔ)償, 保證打印過程中底板的溫度適宜，從而防止底板翹邊，同時又防止模型與底板溫差過大，解決了3D打印時模型出現(xiàn)翹邊和不規(guī)則形變等問題。2、因采用了紅外溫度傳感模塊更容易實現(xiàn)采集底板中心和模型中部的溫度，因此在不改變或拆卸原有3D打印機(jī)的基礎(chǔ)上即可安裝此加熱系統(tǒng)，避免的3D打印機(jī)拆裝后在調(diào)試的麻煩，紅外溫度傳感模塊不需要與底板和打印模型粘結(jié)，節(jié)省了材料，解決了3D打印時模型出現(xiàn)翹邊和不規(guī)則形變等問題。

附圖說明

圖1 本實用新型的模塊示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式做進(jìn)一步說明，以使更能理解本實用新型的創(chuàng)造點所在。

一種3D打印防翹邊溫度補(bǔ)償與報警方法，包括如下步驟：

1）開始3D打印之前，預(yù)設(shè)一溫度區(qū)間和一溫差值，實時采集打印底板中心的實際溫度，當(dāng)打印底板中心的實際溫度低于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的下限值時，通過吹熱風(fēng)的方式對打印區(qū)域進(jìn)行溫度補(bǔ)償，從而打印底板中心的溫度升高，直到打印底板中心的實際溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的下限值時，開始3D打印模型；

2）在3D打印模型的過程中，當(dāng)打印底板中心的實際溫度低于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的下限值時，通過吹熱風(fēng)的方式對打印區(qū)域進(jìn)行溫度補(bǔ)償；當(dāng)打印底板中心的實際溫度高于預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間的上限值時，停止對打印區(qū)域進(jìn)行溫度補(bǔ)償，以保證打印底板中心的實際溫度控制在預(yù)設(shè)的溫度區(qū)間內(nèi)；

3）實時采集3D模型中部的實際溫度，并計算打印底板中心的實際溫度和3D模型中部的實際溫度的實際溫度差值，若該實際溫度差值小于預(yù)設(shè)的溫差值，繼續(xù)打印；若該實際溫度差值大于預(yù)設(shè)的溫差值，停止打印并發(fā)出報警。

為了滿足打印材料的溫度特性，所述溫度區(qū)間是40-46攝氏度的溫度區(qū)間。

為了更好的防止模型打印過程中出現(xiàn)翹邊和不規(guī)則，所述溫差值最好小于等于5攝氏度。

如圖1所示，一種3D打印防翹邊的加熱系統(tǒng)，包括兩個紅外溫度傳感模塊、吹風(fēng)機(jī)、空氣加熱片、調(diào)壓模塊、控制模塊和電源模塊，所述調(diào)壓模塊包括晶閘管過零觸發(fā)電路單元和加熱電路單元，所述晶閘管過零觸發(fā)電路單元與加熱電路單元連接以控制加熱電路單元導(dǎo)通或者關(guān)斷，所述空氣加熱片串聯(lián)在加熱電路單元中并且設(shè)置在吹風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口，所述一個紅外溫度傳感模塊用于感應(yīng)打印機(jī)底板中心的實際溫度并輸出溫度信號，所述另一個紅外溫度傳感模塊用于感應(yīng)3D模型中部的實際溫度并輸出溫度信號，兩個紅外溫度傳感模塊信號輸出端與控制模塊連接，所述吹風(fēng)機(jī)與控制模塊連接，所述晶閘管過零觸發(fā)電路單元的控制端與控制模塊電連接，所述電源模塊給紅外溫度傳感模塊、控制模塊、晶閘管過零觸發(fā)電路單元供電。

具體地，所述晶閘管過零觸發(fā)電路單元包括過零雙向可控硅光耦、可控三極管和若干限流電阻，所述可控三極管的基極作為晶閘管過零觸發(fā)電路單元的控制端經(jīng)一限流電阻與控制模塊連接，所述可控三極管的射極接地，所述可控三極管的集極經(jīng)一限流電阻與電源模塊連接，所述可控三極管的基極與過零雙向可控硅光耦的一觸發(fā)端連接，所述過零雙向可控硅光耦的另一觸發(fā)端經(jīng)一限流電阻與電源模塊連接，所述過零雙向可控硅光耦的輸出端串聯(lián)在加熱電路單元中。

具體地，所述電源模塊包括穩(wěn)壓模塊、第一級降壓模塊和第二級降壓模塊；所述穩(wěn)壓模塊的輸入端用于連接外界電源，其輸出端與第一級降壓模塊的輸入端連接，所述第一級降壓模塊的輸出端與第二級降壓模塊的輸入端、晶閘管過零觸發(fā)電路單元連接，所述第二級降壓模塊的輸出端給控制模塊和紅外溫度傳感模塊供電。

為了便于設(shè)置溫差值和溫度區(qū)域，一種3D打印防翹邊的加熱系統(tǒng)包括按鍵模塊，所述按鍵模塊與控制模塊連接，所述電源模塊給按鍵模塊供電。

為了顯示溫差值和實際溫度值，一種3D打印防翹邊的加熱系統(tǒng)包括顯示模塊，所述顯示模塊與控制模塊連接，所述電源模塊給顯示模塊供電。

工作原理：設(shè)定溫度區(qū)域和溫差值，控制模塊控制調(diào)壓模塊中晶閘管過零觸發(fā)電路單元，晶閘管過零觸發(fā)電路單元控制加熱電路單元的通斷，以調(diào)整空氣加熱片溫度，吹風(fēng)機(jī)為空氣加熱片送風(fēng)，風(fēng)經(jīng)過空氣加熱片后，溫度加熱到一定范圍內(nèi)對打印區(qū)域進(jìn)行加熱，使打印區(qū)域溫度趨于穩(wěn)定，消除3D打印機(jī)在打印的過程中出現(xiàn)的翹邊問題，吹風(fēng)機(jī)送出的風(fēng)，通過空氣加熱片進(jìn)行空氣加熱，吹向打印底板和模型，紅外溫度傳感模塊的探頭實時檢測模型和底板溫度，控制模塊根據(jù)檢測溫度發(fā)送脈沖信號給調(diào)壓模塊，調(diào)壓模塊調(diào)整空氣加熱片兩端電壓，若需升溫，升高兩端電壓有效值，若需降溫降低兩端電壓有效值，以適應(yīng)環(huán)境溫度變化，此系統(tǒng)采用過零觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通與關(guān)斷的時間比值進(jìn)行調(diào)節(jié)空氣加熱片的溫度，由于過零觸發(fā)不改變電壓的波形只改變電壓全波導(dǎo)通的次數(shù)，不會對電網(wǎng)造成污染。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。