本實用新型涉及3D打印領(lǐng)域，具體來說涉及一種層流等離子3D打印設(shè)備水冷輔助系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
增材制造（即3D打?。┘夹g(shù)依照材料累加的快速成型原理，以計算機(jī)軟件所設(shè)計出的立體加工模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用液化、粉末化、絲化的可粘性固體材料（如金屬、高分子材料等），逐層制造出產(chǎn)品，該技術(shù)具有不受零件復(fù)雜程度限制，完全數(shù)字化控制等特點(diǎn)，徹底顛覆了傳統(tǒng)制造業(yè)鍛造、切削加工的模式，變革了大規(guī)模生產(chǎn)線的工業(yè)生產(chǎn)方式，帶來個性化、低消耗、小批量、高難度等制造新理念和新方式，具有誘發(fā)新一次工業(yè)革命的巨大意義，采用層流離子體發(fā)生器作為熱源，電源效率高且工作穩(wěn)定，弧壓波動不大于0.5，電流波動，連續(xù)工作壽命可達(dá)200小時以上，大氣下弧長大于1000mm、真空中弧長大于3000mm、電弧末端弧徑大于400mm，同時其工作噪聲低，為30～50分貝；工作時層流等離子束流注入材料表面的最大等效溫度為61700℃，可融化金屬顆粒直徑不小于4mm，具有極強(qiáng)的適用性，使用層流等離子作為打印熱源，克服了傳統(tǒng)湍流等離子體束精度差、空氣卷入多、溫度梯度差的缺點(diǎn)，長弧、高溫、高效、數(shù)字可控，適于高精密、智能成形制造；其次，等離子束本身所具有的電離特性，使得能量可以深入到金屬內(nèi)部，同時不產(chǎn)生表面反射，熱效率很高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于激光；再次，不產(chǎn)生強(qiáng)輻射，環(huán)境性能遠(yuǎn)優(yōu)于電子束，正是因為層流等離子的高溫特點(diǎn)，在應(yīng)用于3D打印的技術(shù)中，需要一套結(jié)構(gòu)簡單、可控性高、安全穩(wěn)定的水冷輔助系統(tǒng)作為支撐，現(xiàn)有技術(shù)中，氣動輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)往往過于簡單，導(dǎo)致其可控性不高，冷卻效果不佳，如公開號為CN203304311U，公開時間為2013年11月27日，名稱為“高速線材精軋機(jī)組水冷系統(tǒng)”的中國實用新型專利，公開了一種高速線材精軋機(jī)組水冷系統(tǒng)，包括前水冷系統(tǒng)和后水冷系統(tǒng)，所述前水冷系統(tǒng)與后水冷系統(tǒng)均為可循環(huán)水冷系統(tǒng)。本實用新型采用可循環(huán)的水冷系統(tǒng)，節(jié)約用水，并且水流不易被污染；本實用新型的水箱可以被隔板分開，這樣，前水冷系統(tǒng)和后水冷系統(tǒng)的水可以采取不同的水溫，互不影響，這種技術(shù)方案即是采用簡單的直接接觸式的分區(qū)冷卻。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可控性高，能夠自動控制循環(huán)、實時降溫的層流等離子3D打印設(shè)備水冷輔助系統(tǒng)。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
一種層流等離子3D打印設(shè)備水冷輔助系統(tǒng)，包括控制單元、設(shè)置有循環(huán)水泵的冷卻水箱、電磁閥和在出水端設(shè)置有溫度檢測器的冷卻循環(huán)管路，所述冷卻循環(huán)管路的進(jìn)水口通過電磁閥與冷卻水箱的出水口相連，冷卻循環(huán)管路的出水端與冷卻水箱的進(jìn)水口相連，其特征在于：所述冷卻水箱中設(shè)置有換熱裝置，所述循環(huán)水泵、電磁閥、溫度檢測器和換熱裝置均由控制單元控制。
所述冷卻水箱側(cè)壁設(shè)置有水位指示器，冷卻水箱的底部還設(shè)置有注水排水口。
所述冷卻循環(huán)管路，其管路呈“8”字型交叉結(jié)構(gòu)。
所述電磁閥包括一個進(jìn)水口和至少一個設(shè)置有電控閥的出水口。
本實用新型的有益效果如下：
一、本實用新型提供的一種層流等離子3D打印設(shè)備水冷輔助系統(tǒng)，冷卻水經(jīng)過換熱裝置降溫，再由循環(huán)水泵通過電磁閥泵入冷卻循環(huán)管路中對待冷卻部件進(jìn)行冷卻作業(yè)，控制單元通過電磁閥選擇不同的冷卻通道，結(jié)構(gòu)簡單，溫度檢測器將流過冷卻循環(huán)管路的水溫傳遞回控制單元，控制單元根據(jù)水溫數(shù)據(jù)及時啟動循環(huán)水泵和換熱裝置，保證冷卻水的冷卻效果，可控性高，并能根據(jù)預(yù)定程序和數(shù)據(jù)完成自動循環(huán)降溫作業(yè)。
二、本實用新型提供的一種層流等離子3D打印設(shè)備水冷輔助系統(tǒng)，冷卻水箱側(cè)壁設(shè)置有水位指示器，冷卻水箱的底部還設(shè)置有注水排水口，可以方便觀察冷卻水的容量并及時添加更換；冷卻循環(huán)管路路呈“8”字型交叉結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，并且在同等長度下實現(xiàn)大面積冷卻覆蓋同時保證冷卻水流速；電磁閥包括一個進(jìn)水口和至少一個設(shè)置有電控閥的出水口，這樣可以通過一個電磁閥同時控制多個冷卻支路，進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
附圖說明
圖1是本實用新型一種優(yōu)選方案的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中：
1、包括控制單元；2、循環(huán)水泵；3、冷卻水箱；4、電磁閥；5、溫度檢測器；6、冷卻循環(huán)管路；7、換熱裝置；8、水位指示器；9、注水排水口。
具體實施方式
以下通過幾個實施例來進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)方案，需要說明的是，實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案包括但不限于以下實施例。
實施例1
如圖1，一種層流等離子3D打印設(shè)備水冷輔助系統(tǒng)，包括控制單元1、設(shè)置有循環(huán)水泵2的冷卻水箱3、電磁閥4和在出水端設(shè)置有溫度檢測器5的冷卻循環(huán)管路6，所述冷卻循環(huán)管路6的進(jìn)水口通過電磁閥4與冷卻水箱3的出水口相連，冷卻循環(huán)管路6的出水端與冷卻水箱3的進(jìn)水口相連，所述冷卻水箱3中設(shè)置有換熱裝置7，所述循環(huán)水泵2、電磁閥4、溫度檢測器5和換熱裝置7均由控制單元1控制。
這是本實用新型的一種最基本實施方案。冷卻水經(jīng)過換熱裝置7降溫，再由循環(huán)水泵2通過電磁閥4泵入冷卻循環(huán)管路6中對待冷卻部件進(jìn)行冷卻作業(yè)，控制單元1通過電磁閥4選擇不同的冷卻通道，結(jié)構(gòu)簡單，溫度檢測器5將流過冷卻循環(huán)管路6的水溫傳遞回控制單元1，控制單元1根據(jù)水溫數(shù)據(jù)及時啟動循環(huán)水泵2和換熱裝置7，保證冷卻水的冷卻效果，可控性高，并能根據(jù)預(yù)定程序和數(shù)據(jù)完成自動循環(huán)降溫作業(yè)。
實施例2
如圖1，一種層流等離子3D打印設(shè)備水冷輔助系統(tǒng)，包括控制單元1、設(shè)置有循環(huán)水泵2的冷卻水箱3、電磁閥4和在出水端設(shè)置有溫度檢測器5的冷卻循環(huán)管路6，所述冷卻循環(huán)管路6的進(jìn)水口通過電磁閥4與冷卻水箱3的出水口相連，冷卻循環(huán)管路6的出水端與冷卻水箱3的進(jìn)水口相連，所述冷卻水箱3中設(shè)置有換熱裝置7，所述循環(huán)水泵2、電磁閥4、溫度檢測器5和換熱裝置7均由控制單元1控制。
所述冷卻水箱3側(cè)壁設(shè)置有水位指示器8，冷卻水箱的底部還設(shè)置有注水排水口9。
這是本實用新型的一種優(yōu)選的實施方案。冷卻水經(jīng)過換熱裝置7降溫，再由循環(huán)水泵2通過電磁閥4泵入冷卻循環(huán)管路6中對待冷卻部件進(jìn)行冷卻作業(yè)，控制單元1通過電磁閥4選擇不同的冷卻通道，結(jié)構(gòu)簡單，溫度檢測器5將流過冷卻循環(huán)管路6的水溫傳遞回控制單元1，控制單元1根據(jù)水溫數(shù)據(jù)及時啟動循環(huán)水泵2和換熱裝置7，保證冷卻水的冷卻效果，可控性高，并能根據(jù)預(yù)定程序和數(shù)據(jù)完成自動循環(huán)降溫作業(yè)；冷卻水箱3側(cè)壁設(shè)置有水位指示器8，冷卻水箱3的底部還設(shè)置有注水排水口9，可以方便觀察冷卻水的容量并及時添加更換。
實施例3
如圖1，一種層流等離子3D打印設(shè)備水冷輔助系統(tǒng)，包括控制單元1、設(shè)置有循環(huán)水泵2的冷卻水箱3、電磁閥4和在出水端設(shè)置有溫度檢測器5的冷卻循環(huán)管路6，所述冷卻循環(huán)管路6的進(jìn)水口通過電磁閥4與冷卻水箱3的出水口相連，冷卻循環(huán)管路6的出水端與冷卻水箱3的進(jìn)水口相連，所述冷卻水箱3中設(shè)置有換熱裝置7，所述循環(huán)水泵2、電磁閥4、溫度檢測器5和換熱裝置7均由控制單元1控制。
所述冷卻水箱3側(cè)壁設(shè)置有水位指示器8，冷卻水箱的底部還設(shè)置有注水排水口9。
所述冷卻循環(huán)管路6，其管路呈“8”字型交叉結(jié)構(gòu)。
這是本實用新型的一種優(yōu)選的實施方案。冷卻水經(jīng)過換熱裝置7降溫，再由循環(huán)水泵2通過電磁閥4泵入冷卻循環(huán)管路6中對待冷卻部件進(jìn)行冷卻作業(yè)，控制單元1通過電磁閥4選擇不同的冷卻通道，結(jié)構(gòu)簡單，溫度檢測器5將流過冷卻循環(huán)管路6的水溫傳遞回控制單元1，控制單元1根據(jù)水溫數(shù)據(jù)及時啟動循環(huán)水泵2和換熱裝置7，保證冷卻水的冷卻效果，可控性高，并能根據(jù)預(yù)定程序和數(shù)據(jù)完成自動循環(huán)降溫作業(yè)；冷卻水箱3側(cè)壁設(shè)置有水位指示器8，冷卻水箱3的底部還設(shè)置有注水排水口9，可以方便觀察冷卻水的容量并及時添加更換；冷卻循環(huán)管路6路呈“8”字型交叉結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，并且在同等長度下實現(xiàn)大面積冷卻覆蓋同時保證冷卻水流速。
實施例4
如圖1，一種層流等離子3D打印設(shè)備水冷輔助系統(tǒng)，包括控制單元1、設(shè)置有循環(huán)水泵2的冷卻水箱3、電磁閥4和在出水端設(shè)置有溫度檢測器5的冷卻循環(huán)管路6，所述冷卻循環(huán)管路6的進(jìn)水口通過電磁閥4與冷卻水箱3的出水口相連，冷卻循環(huán)管路6的出水端與冷卻水箱3的進(jìn)水口相連，所述冷卻水箱3中設(shè)置有換熱裝置7，所述循環(huán)水泵2、電磁閥4、溫度檢測器5和換熱裝置7均由控制單元1控制。
所述冷卻水箱3側(cè)壁設(shè)置有水位指示器8，冷卻水箱的底部還設(shè)置有注水排水口9。
所述冷卻循環(huán)管路6，其管路呈“8”字型交叉結(jié)構(gòu)。
所述電磁閥4包括一個進(jìn)水口和至少一個設(shè)置有電控閥的出水口。
這是本實用新型的一種優(yōu)選的實施方案。冷卻水經(jīng)過換熱裝置7降溫，再由循環(huán)水泵2通過電磁閥4泵入冷卻循環(huán)管路6中對待冷卻部件進(jìn)行冷卻作業(yè)，控制單元1通過電磁閥4選擇不同的冷卻通道，結(jié)構(gòu)簡單，溫度檢測器5將流過冷卻循環(huán)管路6的水溫傳遞回控制單元1，控制單元1根據(jù)水溫數(shù)據(jù)及時啟動循環(huán)水泵2和換熱裝置7，保證冷卻水的冷卻效果，可控性高，并能根據(jù)預(yù)定程序和數(shù)據(jù)完成自動循環(huán)降溫作業(yè)；冷卻水箱3側(cè)壁設(shè)置有水位指示器8，冷卻水箱3的底部還設(shè)置有注水排水口9，可以方便觀察冷卻水的容量并及時添加更換；冷卻循環(huán)管路6路呈“8”字型交叉結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，并且在同等長度下實現(xiàn)大面積冷卻覆蓋同時保證冷卻水流速；電磁閥4包括一個進(jìn)水口和至少一個設(shè)置有電控閥的出水口，這樣可以通過一個電磁閥4同時控制多個冷卻支路，進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)。