基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統技術方案

本技術提供一種基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，包括外殼和熔融沉積打印系統，熔融沉積打印系統位于外殼的內部腔室中；其中，外殼的每個面均設有面板，使外殼的內部腔室形成密閉的空間，外殼四周的面板上設置有保溫系統，使外殼的內部腔室保持恒溫；保溫系統包括第一碳納米布層、第二碳納米布層，以及設置在兩者之間的加熱層；加熱層包括多個并聯的加熱裝置，加熱裝置沿打印沉積方向排布，相鄰加熱裝置之間保持第一間距，且位于邊緣的加熱裝置與外殼之間保持第二間距。本技術的系統通過設置由碳納米布和加熱層組成的保溫系統，使內部腔室保持恒溫且溫度均衡，在提高打印質量的同時不影響打印范圍，且保證了整個系統的輕量便捷性。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及熔融沉積成型，具體而言涉及一種基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統。

技術介紹

1、fdm?3d(fused?deposition?modeling)是一種常見的3d打印技術，也稱為熔融沉積成型，該技術通過將熔化的塑料層層疊加，以構建出三維物體。相較于傳統的加工方法，fdm?3d打印技術具有成本低、生產速度快、制造復雜結構的能力等優勢。

2、傳統的fdm打印機一般都是敞開式的，材料成型的環境溫度和室溫一致，材料從噴頭擠出后，迅速冷卻到室溫，從而導致沉積層與打印平臺粘附不牢，且材料冷卻固化后內應力比較大，打印過程中成型材料容易翹曲變。

3、為了解決上述問題，現有技術中采用隔熱擋板減少熱量損失，從而使fdm打印系統位于保溫腔室中進行打印，這在一定程度上保證了打印體系的溫度，但是這種方式不能保證均衡升溫，更無法保證在保溫過程中打印腔室的溫度均衡，而打印樣品四周的溫度若不均衡，則可能造成樣品上的缺陷，并且采用隔熱板會增加打印機的厚重，以及會對打印區域的大小形成限制，從而減少了打印頭的工作范圍。

技術實現思路

1、本技術目的在于針對現有技術的不足，提供一種基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，通過在外殼上設置由碳納米布和加熱層組成的保溫系統，使內部腔室快速均衡的升溫，并在后續打印過程中保持恒溫，且保證打印體系中的溫度分布均勻，溫差小，在提高打印質量的同時不影響打印范圍，且保證了整個系統的輕量便捷性。

2、為實現上述目的，本技術所采用的技術方案如下：</p>

3、一種基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，包括：外殼和熔融沉積打印系統，所述熔融沉積打印系統位于外殼的內部腔室中；

4、其中，所述外殼的每個面均設有面板，使外殼的內部腔室形成密閉的空間，外殼四周的面板上設置有保溫系統，使外殼的內部腔室保持恒溫；

5、所述保溫系統包括第一碳納米布層、第二碳納米布層，以及設置在第一碳納米布層和第二碳納米布層之間的加熱層；所述加熱層包括設置在絕緣耐高溫導熱基體中的多個加熱裝置，加熱裝置沿打印沉積方向并聯地排布，位于不同的位置，相鄰加熱裝置之間保持第一間距；

6、所述加熱層被設置成在其工作時保持所述內部腔室達到所需溫度，并通過第一碳納米布層和第二碳納米布層對內部腔室進行均衡保溫。

7、優選地，第一碳納米布層和第二碳納米布層的厚度均為30～40μm。

8、優選地，所述第一間距根據打印層的厚度設置。

9、優選地，第一間距的范圍為5～10cm。

10、優選地，第二間距的范圍為5～10cm。

11、優選地，加熱裝置的數量根據面板的尺寸設置。

12、優選地，所述加熱裝置為加熱絲。

13、優選地，所述外殼的內部腔室中設有多個溫度檢測裝置，用于檢測內部腔室的即時溫度。

14、優選地，所述沿著打印沉積方向不同位置的加熱裝置能夠被獨立和/或聯動調控，以進行溫度補償，使內部腔室在打印過程中保持恒溫和溫度均衡。

15、優選地，外殼四周的其中一個面板被設置成可開合結構，用于作為工件的進出口。

16、優選地，所述恒溫熔融沉積成型系統還設有反饋及控制系統，用于接收即時溫度反饋并根據需要調控加熱裝置進行溫度補償。

17、結合以上實施例的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，在外殼上設置由碳納米布和加熱層組成的保溫系統，通過將加熱層設置在兩層碳納米布之間，使得內部腔室在快速升溫的同時保證腔室內的溫度均衡，當內部腔室升至所需溫度后，雙層碳納米布使內部腔室在后續打印過程中保持恒溫，且保證打印體系中的溫度分布均勻；當內部腔室的溫度不足或出現失衡時，通過調控對應部位的加熱裝置進行溫度補償，從而保證打印體系的打印環境溫差較小，避免溫差造成的打印缺陷。

18、本技術提出的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，加熱裝置沿打印沉積方向排布，在打印過程中根據打印的位置實時調控加熱裝置的加熱情況，減少材料在打印過程冷卻不均而產生的翹曲和變形，且相鄰加熱裝置之間保持間距，避免打印件局部受熱不均勻而導致開裂、孔隙等缺陷，提高打印質量。

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【技術保護點】

1.一種基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，包括：外殼(1)和熔融沉積打印系統(2)，所述熔融沉積打印系統(2)位于外殼(1)限定的內部腔室中；

2.根據權利要求1所述的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，第一碳納米布層(31)和第二碳納米布層(32)的厚度均為30～40μm。

3.根據權利要求1所述的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，所述第一間距根據打印層的厚度設置。

4.根據權利要求1所述的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，第一間距的范圍為5～10cm。

5.根據權利要求1所述的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，第二間距的范圍為5～10cm。

6.根據權利要求1所述的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，加熱裝置(331)的數量根據面板的尺寸設置。

7.根據權利要求1所述的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，所述加熱裝置(331)為加熱絲。

8.根據權利要求1所述的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，所述外殼(1)的內部腔室中設有多個溫度檢測裝置(221)，用于檢測內部腔室的實時溫度。

9.根據權利要求1-8中任意一項所述的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，所述沿著打印沉積方向不同位置的加熱裝置(331)能夠被獨立和/或聯動調控以進行溫度補償，使內部腔室在打印過程中保持恒溫和溫度均衡。

10.根據權利要求1所述的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，所述恒溫熔融沉積成型系統還設有反饋及控制系統(4)，用于接收實時溫度反饋并根據需要調控加熱裝置進行溫度補償。

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【技術特征摘要】

1.一種基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，包括：外殼(1)和熔融沉積打印系統(2)，所述熔融沉積打印系統(2)位于外殼(1)限定的內部腔室中；

2.根據權利要求1所述的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，第一碳納米布層(31)和第二碳納米布層(32)的厚度均為30～40μm。

3.根據權利要求1所述的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，所述第一間距根據打印層的厚度設置。

4.根據權利要求1所述的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，第一間距的范圍為5～10cm。

5.根據權利要求1所述的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，第二間距的范圍為5～10cm。

6.根據權利要求1所述的基于碳納米布的恒溫熔融沉積成型系統，其特征在于，加熱...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫中剛，梁穎斌，郭艷華，戴國慶，
申請(專利權)人：南京工業大學，
類型：新型
國別省市：