本實用新型屬于3D打印技術領域，具體涉及一種具有空氣凈化功能的控溫3D打印機工作箱。

背景技術：

3D打印技術，又稱快速成型制造技術，突破了傳統材料變形成型和去除成型的工藝方法，可在沒有夾具或模具的條件下迅速制造出任意復雜形狀的三維實體零件。3D打印技術作為研究和開發新產品的有力手段已發展成為一項高新制造技術中的新興產業。3D打印技術包括熔融沉積成型、選擇性激光燒結、立體光固化成型等多種技術，涉及信息技術、材料科學、精密機械等多個方面，在當今制造業中越來越具有競爭力，因此被稱為“具有工業革命意義的制造技術”。

熔融沉積成型（Fused Deposition Molding, FDM）是一種將熱塑性絲材經固體-熔體-固體兩次相變加工成型的3D打印技術。熱塑性絲材由供絲機構送進噴頭，在噴頭中加熱至熔融態。熔融態材料從噴頭中擠出，按計算機給出的二維截面信息，隨加熱噴頭的運動，選擇性進行涂覆。一層完成后，噴頭上升一個層高（或工作臺下降一個層高），再進行下一層的涂覆，如此循環，最終形成三維制件。現在，FDM已在教育、醫學、汽車、考古、動漫、工業設計、工藝設計等多領域得到應用，FDM系統在全球已安裝的快速成型系統中約占30%。

目前市售的主要FDM型3D打印機（特別是桌面型或家庭用3D打印機）設計為敞開結構，結構簡單，操作方便，可視性強，但也存在一些問題和不足。如前所述，熱塑性絲材在FDM過程中要經歷固體-熔體-固體兩次相變過程。一方面，熱塑性絲材在升溫從固體轉變為熔體的過程中會因受熱發生分解或揮發，產生超細有毒顆粒物以及有毒異味氣體，敞開結構造成超細有毒顆粒物以及有毒異味氣體極易被操作者攝入，影響操作者的身體健康；另一方面，在冷卻成型（由熔體轉變為固體）的過程中，敞開結構使得打印制件所處的環境溫度無法調控，打印制件會因熱塑性絲材固有的熱膨脹率產生劇烈收縮，導致應力變形，從而影響制件的精度。

綜合以上問題，為了避免超細有毒顆粒物以及有毒異味氣體對人體的影響，提升制件的成型質量，亟需開發一種新型3D打印技術尤其是熔融沉積成型技術的使用輔助設備。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種具有空氣凈化功能的控溫3D打印機工作箱，能夠消除超細有毒顆粒物以及有毒異味氣體，避免了其對操作者身體健康的影響，具有智能控溫裝置，能夠調控環境溫度以減弱熱塑性絲材收縮的劇烈程度，提高制件的成型質量，結構簡單，設計科學合理。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種具有空氣凈化功能的控溫3D打印機工作箱，包括箱體，所述箱體內設有豎隔板，所述豎隔板與箱體的頂板與底板之間留有縫隙，該豎隔板將箱體分為工作區和加熱凈化區，所述工作區內設有絲材架和熱電偶，所述加熱凈化區設有凈化加熱裝置和物理過濾裝置，所述箱體下方設有控制單元，所述熱電偶和凈化加熱裝置與控制單元連接。

所述豎隔板位于箱體右部，凈化加熱裝置和物理過濾裝置位于豎隔板和箱體右板之間，凈化加熱裝置位于物理過濾裝置上方。

所述凈化加熱裝置從上至下依次包括加熱片、排風扇和等離子體發生器，所述加熱片通過導線與控制單元連接。

所述物理凈化裝置從上到下依次為上過濾網、活性炭包和下過濾網。

所述箱體前端面設有活動門和右側擋板，其中活動門與工作區相對應且活動門的一側與箱體鉸接，右側擋板與加熱凈化區相對應且右側擋板與箱體固定連接，右側擋板的左端面與豎隔板相平。

所述控制單元包括智能控制組件、等離子體發生器電源和控制面板，所述控制面板上設有溫度顯示屏、溫度控制按鈕、控溫開關、等離子體發生器電源開關和排風扇開關。

所述活動門上設有透明視窗且活動門靠近右側擋板一側外部設有把手，把手相對應的活動門內側設有磁鐵片，所述豎隔板上設有與磁鐵片相配合的磁性突起。

所述豎隔板與箱體的頂板與底板留有0.5~5厘米高的縫隙。

所述箱體右板靠近箱體頂板處設有開孔，且開孔位于加熱片之上。

本實用新型的有益效果：1、本實用新型的具有空氣凈化功能的控溫3D打印機工作箱，使用時關閉活動門形成封閉體系，有效防止超細有毒顆粒物和有毒異味氣體外泄，并將排風扇形成的空氣流依次通過物理凈化裝置和等離子體發生器，分別去除工作腔內空氣中的超細有毒顆粒物和有毒異味氣體，超細有毒顆粒物和有毒異味氣體去除效果好，效率高，避免了其對操作者身體健康的影響，結構簡單，設計科學合理。

2、本實用新型的具有空氣凈化功能的控溫3D打印機工作箱，控制面板可通過智能控溫單元、熱電偶和加熱片控制工作腔溫度，加熱片對排風扇形成的空氣流進行加熱，從而調控整個工作腔溫度均勻穩定，以減弱熱塑性絲材收縮的劇烈程度，提高制件的成型質量。

3、本實用新型的智能控溫單元、排風扇和等離子體發生器由不同的開關控制，可以根據需要實現不同的功能組合，操作靈活自由。

4、本實用新型結構簡單緊湊，易于加工制造，特別適合輔助于桌面型3D打印機使用，安裝方便，制造成本低，可用于大規模生產。

附圖說明

圖1為本實用新型不帶控制面板和右側擋板的結構示意圖。

圖2為本實用新型帶有控制面板和右側擋板的結構示意圖。

圖3為本實用新型的立體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，對本實用新型做進一步說明。應理解，以下實施例僅用于說明本實用新型而非用于限制本實用新型的范圍，該領域的技術熟練人員可以根據上述實用新型的內容作出一些非本質的改進和調整。

如圖1、圖2和圖3所示，一種具有空氣凈化功能的控溫3D打印機工作箱，包括箱體14，所述箱體14內設有豎隔板1，所述豎隔板1與箱體的頂板141與底板142之間留有0.5~5厘米高的縫隙16，縫隙16高度過小會導箱體內空氣過濾不充分，縫隙高度過大則影響空氣流的循環效果。

豎隔板1將箱體分為工作區和加熱凈化區，所述工作區內設有絲材架11（絲材架用于盛放絲材，便于3D打印機使用）和熱電偶9，所述加熱凈化區設有凈化加熱裝置和物理過濾裝置。

豎隔板1位于箱體14右部，凈化加熱裝置和物理過濾裝置位于豎隔板1和箱體右板之間，凈化加熱裝置位于物理過濾裝置上方，其中，凈化加熱裝置從上至下依次為加熱片2、排風扇3和等離子體發生器4，加熱片2通過導線與控制單元連接；物理凈化裝置從上到下依次為上過濾網51、活性炭包6和下過濾網52。

箱體下方設有控制單元，控制單元包括智能控制組件8、等離子體發生器電源401和控制面板10，所述控制面板10上設有溫度顯示屏101、溫度控制按鈕102、控溫開關103、等離子體發生器電源開關402和排風扇開關301，熱電偶9和凈化加熱裝置的加熱片2分別與控制組件8連接。

箱體前端面設有活動門12和右側擋板13，其中活動門12與工作區相對應且活動門的一側與箱體14鉸接，活動門12上設有透明視窗121，且活動門靠近右側擋板一側外部設有把手122，把手相對應的活動門內側設有磁鐵片123，所述豎隔板1上設有與磁鐵片123相配合的磁性突起124；右側擋板13與加熱凈化區相對應且右側擋板13與箱體14固定連接，右側擋板13的左端面與豎隔板1相平，箱體右板靠近箱體頂板處設有開孔15，且開孔位于加熱片2之上，開孔15用于連通箱體的內、外部以平衡箱體內氣壓。

本實用新型的工作過程如下：

將3D打印機放置于箱體14 的工作區內，將使用的絲材放置于絲材架11上，3D打印機工作時，使用把手122將活動門12關閉，活動門上的磁鐵123與豎隔板1上的磁性突起124吸合在一起使得箱體14封閉，一方面防止超細有毒顆粒物和有毒異味氣體外泄，另一方面便于維持箱體溫度穩定。

開啟控溫開關103，調節控制旋鈕102即可通過控制組件8控制熱電偶9和加熱片2控制箱體內溫度，打開等離子體發生器電源開關402和排風扇開關301，等離子體發生器4和排風扇3開始工作，排風扇3空氣入口向下形成由下向上的空氣流，加熱凈化區的空氣通過縫隙16自下而上穿過物理凈化裝置和凈化加熱裝置，通過物理凈化裝置的下過濾網52、活性炭包6和上過濾網51去除空氣中的超細有毒顆粒物，通過等離子發生器4去除有毒異味氣體，凈化后的空氣經加熱片2加熱后通過縫隙16返回到工作區，有效防止超細有毒顆粒物和有毒異味氣體外泄，避免了其對操作者身體健康的影響，通過調控箱體內的溫度以減弱熱塑性絲材收縮的劇烈程度，提高制件的成型質量。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征以及本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。