一种新型冷却装置的制作方法

1.本公开一般涉及冷却装置技术领域，具体涉及一种新型冷却装置。


背景技术：

2.金属3d打印技术具有尺寸精度高、表面质量好、成形件性能优异等优点，尤其是可以实现几十甚至上百个传统零件的一体成形，可以完成高复杂程度、薄壁件的精确成形，被各国优先推广，在众多领域应用广泛。作为金属3d打印的重要材料之一，铝合金由于具有密度轻、弹性好、比刚度和比强度高等一系列优良特性，在军工、航空航天、汽车制造等领域已经被广泛的应用且具有很好的发展前景。
3.在现有的3d打印铝合金铸锭技术中，铝锭的冷却是通过平台表面和铝锭接触将热量带走，但是由于铝锭在打印过程中，由于铝锭受冷会形成局部收缩，导致上部平台与铝锭的局部收缩处无法完全贴合。上述收缩部分脱离平台不能进行持续冷却，实际的接触面积没办法控制，从而导致热量的传导不均匀，不利于铝锭的冷却，没办法控制铝锭质量。为此，我们提出一种新型冷却装置用以解决上述问题。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种提高铝锭质量的新型冷却装置。
5.本技术提供一种新型冷却装置，包括：
6.冷却平台，所述冷却平台包括第一密封腔，且所述冷却平台的上表面形成待冷却件的放置面；所述第一密封腔内设置有第一循环液体；
7.导热部，所述导热部设置于所述第一密封腔内；所述导热部包括若干均匀分布于所述第一循环液体中的导热端；所述导热端能够相对于所述放置面沿第一方向移动，并与所述待冷却件接触；
8.控制组件，所述控制组件包括与所述导热端一一对应的控制端，所述控制端用于控制所述导热端移动。
9.根据本技术实施例提供的技术方案，所述冷却平台还包括第一冷却层，所述第一冷却层位于所述第一密封腔上部；
10.所述第一冷却层具有第一进水口和第一出水口。
11.根据本技术实施例提供的技术方案，所述第一密封腔中还设有与所述导热端一一对应的固定座，所述固定座用于容纳所述导热端，且与所述导热端活动连接。
12.根据本技术实施例提供的技术方案，所述固定座侧壁开设有进气口，所述进气口与所述控制组件连通设置。
13.根据本技术实施例提供的技术方案，所述控制组件包括：
14.弹性元件，所述弹性元件设置于所述导热端的底部与所述固定座之间；所述弹性元件具有第一工作状态和第二工作状态；
15.气体发生件，所述气体发生件通过管路与所述进气口连通；所述气体发生件能够向所述导热端施加沿第一方向的压力，以使所述弹性元件处于第一工作状态；
16.所述弹性元件处于第一工作状态时，所述导热端与所述放置面沿第二方向平齐设置；所述第二方向垂直于所述第一方向；
17.所述弹性元件处于第二工作状态时，所述导热端与所述待冷却件接触。
18.根据本技术实施例提供的技术方案，所述第一密封腔具有第二进水口和第二出水口。
19.根据本技术实施例提供的技术方案，所述第一冷却层内部设有第二循环液体。
20.根据本技术实施例提供的技术方案，所述第一密封腔的腔室上表面包括与所述导热端一一对应的第一连通孔；
21.所述第一冷却层包括贯穿设置的与所述第一连通孔一一对应的第二连通孔；
22.所述第一连通孔与所述第二连通孔共同形成所述导热端的移动孔，所述导热端能够经由所述移动孔与所述待冷却件接触。
23.根据本技术实施例提供的技术方案，所述第一密封腔内还设有液位传感器，所述液位传感器用于控制所述第一循环液体的液面沿第二方向的高度。
24.根据本技术实施例提供的技术方案，所述导热端与所述固定座通过密封圈进行滑动密封。
25.综上所述，本技术方案具体地公开了一种新型冷却装置，包括:冷却平台、导热部和控制组件。其中，冷却平台包括第一密封腔，且冷却平台的上表面形成待冷却件的放置面，同时，第一密封腔内设置有第一循环液体，第一循环液体用于与导热端进行换热，进而降低待冷却件的热量；导热部设置于所述第一密封腔内；所述导热部包括若干均匀分布于第一循环液体中的导热端；导热端能够相对于所述放置面沿第一方向移动，并与所述待冷却件接触，随后将待冷却件的热量传递到循环液体中，完成对待冷却件的冷却；控制组件包括与导热端一一对应的控制端，控制端用于控制所述导热端移动。
26.本技术利用控制组件控制导热端的移动，保证在待冷却件受冷局部收缩的时候导热端能够在控制组件的控制下继续与向上与待冷却件收缩部位进行接触，使得待冷却件在整个冷却过程中热量传递均匀；此外，整个冷却过程依赖与第一循环液体与导热端的配合，导热端与待冷却件接触后，待冷却件的热量会传递到导热端中，由于导热端分布于所述第一循环液体中，所以待冷却件的热量最后会由循环液体不断的带走，完成整个冷却过程。
附图说明
27.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
28.图1为一种新型冷却装置的结构示意图；
29.图2为一种新型冷却装置的a部放大结构示意图；
30.图3为一种新型冷却装置的俯视图。
31.其中：100、冷却平台；101、第一密封腔；102、第一循环液体；103、第一冷却层；104、固定座；105、隔板；200、待冷却件；300、导热端；400、第一进水口；500、第一出水口；600、进气口；700、弹性元件；800、第二进水口；900、第二出水口。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
34.实施例1
35.请参考图1所示的本实施例提供的一种新型冷却装置的结构示意图，包括：
36.冷却平台100，冷却平台100包括第一密封腔101，且冷却平台100的上表面形成待冷却件200的放置面；第一密封腔101内设置有第一循环液体102；
37.导热部，导热部设置于第一密封腔101内；导热部包括若干均匀分布于第一循环液体102中的导热端300；导热端300能够相对于放置面沿第一方向移动，并与待冷却件200接触；此处，第一方向为竖直方向；
38.控制组件，控制组件包括与导热端300一一对应的控制端，控制端用于控制导热端300移动。
39.由于铝锭在打印过程中，铝锭受冷会形成局部收缩，导致现有上部平台与铝锭的局部收缩处无法完全贴合，有部分脱离接触不到的地方，实际的接触面积没办法控制，从而导致热量的传导不均匀，不利于铝锭的冷却，没办法控制铝锭质量；而本实施例所提供的冷却装置能够通过导热端的移动实现即使局部出现收缩，导热端能够适应性的向上移动与收缩部分接触，使得热量传递均匀。
40.具体地，在本实施例中，冷却平台100为承载待冷却件的主平台；一般地，待冷却件200为铝锭；第一密封腔101中设有用于实现热量交换的第一循环液体102；
41.导热部设置于第一密封腔10，且其包括若干均匀分布于第一循环液体102中的导热端300；此处，导热端300还可理解为导热柱，参见图3，冷却平台100上均为分布了多个导热柱，此设计能够增加导热部的导热面积来，进而有效提高铝锭的导热功率，保证导热端300可以更加细化的感知到铝锭发生局部收缩的面积，使得铝锭的冷却更加的均匀，实现铝锭的冷却精确控制。
42.需要注意的是，导热端300的数量以及分布可根据实际的需求或者冷却平台100的规格等进行设计，不局限于上述分布方式。
43.控制组件包括与导热端300一一对应的控制端，控制端用于控制导热端300移动，导热端300仅在需要时移动，如果待冷却件200的规格很小或者冷却需求不太高，则不需要启动，仅靠冷却平台100即可完成冷却操作，所以本技术所提供的冷却装置具有比较高的灵活性。
44.如图1所示，冷却平台100还包括第一冷却层103，第一冷却层103位于第一密封腔101上部；具体地，整个冷却平台100是通过隔板105将其划分为第一密封腔101和第一冷却层103；第一冷却层103的上表面会与待冷却件200接触，即为所述放置面；
45.其中，第一冷却层103具有第一进水口400和第一出水口500。
46.第一冷却层103能够对待冷却件200进行初步的冷却，即，通过由第一进水口400和第一出水口500流入的第二循环液体对待冷却件200进行初步的冷却。
47.如图1和图2所示，第一密封腔101中还设有与导热端300一一对应的固定座104，固定座104用于容纳导热端300，且与导热端300活动连接，即，保证导热端300能够沿第一方向移动去接触待冷却件200；
48.进一步地，固定座104侧壁开设有进气口600，进气口600与控制组件连通设置进气口与外界气源的通断实现切换导热端300工作状态的控制。
49.需要注意的是，固定座104会进行防水密封设计，例如，在固定座104涂抹防水涂料，同时将导热端300与固定座104通过密封圈实现滑动密封，最大程度的保证固定座104内不会有液体的流入影响后续导热端300的移动。
50.如图1和图2所示，所述控制组件包括：
51.弹性元件700，弹性元件700设置于导热端300的底部与固定座104之间；弹性元件700具有第一工作状态和第二工作状态；可选地，弹性元件700的类型为弹簧；在实际应用过程中，弹性元件700表面会喷射防水层，防止其生锈。
52.其中，第一工作状态与第二工作状态实际都为压缩状态，但，第一工作状态下，弹性元件700受到导热端300施加的朝向固定座104底部的压力，而在第二工作状态下，弹性元件700不在受到上述压力，而是通过自身的形变力带动导热端300向远离固定座104底部的方向移动，随后与待冷却件200接触，即使此时待冷却件200局部出现收缩现象，在弹性元件700的带动下，导热端300也能够与其接触，使得待冷却件200的热量传导更加均匀，铝锭质量也得到进一步地提升。
53.气体发生件，气体发生件的输出端通过管路与进气口600连通；气体发生件能够向导热端300施加沿第一方向的压力，以使弹性元件700处于第一工作状态；此处，第一方向严格来说是竖直向下的力，即，竖直指向固定座104底部的力；气体发生件的作用为提供气源保证导热端300能够施加上述压力。
54.需要注意的是，参见图2，导热端(导热柱)与弹性元件700的连接端面为延伸端面，固定座104的顶部与延伸端面之间的空间可近似看成一个密封空间，而延伸端面最大移动距离也需要保证其位于进气口600下方，保证经由进气口600进入的气体能够带动导热端300压缩弹性元件700，一般地，由于放置面上放置有铝锭，所以能够约束弹性元件700不会向上扩张较大距离；气体发生件经由进气口600向固定座104通入气体，气体达到一个容量便会使得延伸端面向下压缩弹性元件700，此时，弹性元件700处于第一工作状态下；若充气量维持现有流量的话，可保持导热端300与放置面沿第二方向平齐设置；第二方向垂直于第一方向；第二方向为与冷却平台100表面平行的方向；
55.弹性元件700处于第二工作状态时，导热端300与待冷却件200接触，具体地，气体发生件关闭，不再向固定座104内部提供气源，弹性元件会由受压状态切换为向上的扩张，进而带动导热端300与放置面上的待冷却件200接触。
56.进一步地，如图3所示，冷却平台100上分布于若干导热端300，相应地，便会具有若干固定座104，相邻固定座104之间的进气口600可连通设置，节约与气体发生件的连通管路，当然了，也可以按照列或者排进行连通设置，每一列/一排在单独连通气体发生件的输出端，此处可以根据实际的需求进行调整。
57.具体地，如图1所示，第一密封腔101具有第二进水口800和第二出水口900，第二进水口800与第二出水口900形成第一循环液体102的流通入口和出口，可完成对待冷却件200
的初步换热冷却。
58.如图1所示，第一密封腔101的腔室上表面包括与导热端300一一对应的第一连通孔；
59.第一冷却层103包括贯穿设置的与第一连通孔一一对应的第二连通孔；
60.第一连通孔与第二连通孔共同形成导热端300的移动孔，导热端300能够经由移动孔与待冷却件200接触。
61.具体地，第一连通孔与第二连通孔的设置均是保证导热端300能够顺利伸出放置面与待冷却件200的收缩部相接触。
62.具体地，第一密封腔101内还设有液位传感器，液位传感器用于控制第一循环液体102的液面沿第二方向的高度，防止第一循环液体102的液面高度长期高于固定座104，对固定座104内部的弹性元件700造成影响。
63.综上所述，以待冷却件200的类型为铝锭为例，本技术具体工作原理如下：
64.刚开始打印时，铝锭依靠第一冷却层103的第二循环液体进行冷却，此时，由于气体发生件的通气，导热端300沿第一方向向靠近固定座104底部的方向对弹性元件700施加压力，导热端300并未伸出放置面与铝锭接触；经过设定的工艺时间后，气体发生件断气(关闭气源)，导热端300依靠底部的弹性元件700升起，并和铝锭紧密接触，通过类似矩阵排列的若干根导热端300来和铝锭充分接触，将铝锭的热量通过导热端300传递，由于第一密封腔101中通有第一循环液体102，第一循环液体102能够将导热端300传导的热量源源不断的带走，从而实现热量的可靠传导。最后，打印完成后，导热端300通过控制组件(气体发生件通气继续压缩弹性元件700)回复到原位。
65.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：
1.一种新型冷却装置，其特征在于，包括:冷却平台(100)，所述冷却平台(100)包括第一密封腔(101)，且所述冷却平台(100)的上表面形成待冷却件(200)的放置面；所述第一密封腔(101)内设置有第一循环液体(102)；导热部，所述导热部设置于所述第一密封腔(101)内；所述导热部包括若干均匀分布于所述第一循环液体(102)中的导热端(300)；所述导热端(300)能够相对于所述放置面沿第一方向移动，并与所述待冷却件(200)接触；控制组件，所述控制组件包括与所述导热端(300)一一对应的控制端，所述控制端用于控制所述导热端(300)移动。2.根据权利要求1所述的一种新型冷却装置，其特征在于，所述冷却平台(100)还包括第一冷却层(103)，所述第一冷却层(103)位于所述第一密封腔(101)上部；所述第一冷却层(103)具有第一进水口(400)和第一出水口(500)。3.根据权利要求1或2所述的一种新型冷却装置，其特征在于，所述第一密封腔(101)中还设有与所述导热端(300)一一对应的固定座(104)，所述固定座(104)用于容纳所述导热端(300)，且与所述导热端(300)活动连接。4.根据权利要求3所述的一种新型冷却装置，其特征在于，所述固定座(104)侧壁开设有进气口(600)，所述进气口(600)与所述控制组件连通设置。5.根据权利要求4所述的一种新型冷却装置，其特征在于，所述控制组件包括：弹性元件(700)，所述弹性元件(700)设置于所述导热端(300)的底部与所述固定座(104)之间；所述弹性元件(700)具有第一工作状态和第二工作状态；气体发生件，所述气体发生件通过管路与所述进气口(600)连通；所述气体发生件能够向所述导热端(300)施加沿第一方向的压力，以使所述弹性元件(700)处于第一工作状态；所述弹性元件(700)处于第一工作状态时，所述导热端(300)与所述放置面沿第二方向平齐设置；所述第二方向垂直于所述第一方向；所述弹性元件(700)处于第二工作状态时，所述导热端(300)与所述待冷却件(200)接触。6.根据权利要求4或5所述的一种新型冷却装置，其特征在于，所述第一密封腔(101)具有第二进水口(800)和第二出水口(900)。7.根据权利要求2所述的一种新型冷却装置，其特征在于，所述第一冷却层(103)内部设有第二循环液体。8.根据权利要求7所述的一种新型冷却装置，其特征在于，所述第一密封腔(101)的腔室上表面包括与所述导热端(300)一一对应的第一连通孔；所述第一冷却层(103)包括贯穿设置的与所述第一连通孔一一对应的第二连通孔；所述第一连通孔与所述第二连通孔共同形成所述导热端(300)的移动孔，所述导热端(300)能够经由所述移动孔与所述待冷却件(200)接触。9.根据权利要求6所述的一种新型冷却装置，其特征在于，所述第一密封腔(101)内还设有液位传感器，所述液位传感器用于控制所述第一循环液体(102)的液面沿第二方向的高度。10.根据权利要求3所述的一种新型冷却装置，其特征在于，所述导热端(300)与所述固定座(104)通过密封圈进行滑动密封。

技术总结
本申请公开了一种新型冷却装置，包括：冷却平台、导热部和控制组件；其中，所述冷却平台包括第一密封腔，且冷却平台的上表面形成待冷却件的放置面；第一密封腔内设置有第一循环液体；所述导热部设置于所述第一密封腔内；导热部包括若干均匀分布于所述第一循环液体中的导热端，同时导热端能够相对于所述放置面沿第一方向移动，并与待冷却件接触；所述控制组件包括与导热端一一对应的控制端，控制端用于控制导热端移动。本申请利用控制组件控制导热端的移动，保证在待冷却件受冷局部收缩的时候导热端能够在控制组件的控制下继续向上与待冷却件收缩部位进行接触，使得待冷却件在整个冷却过程中热量传递均匀，进一步提高待冷却件的质量。质量。质量。


技术研发人员：密林
受保护的技术使用者：昆山晶微新材料研究院有限公司
技术研发日：2023.02.09
技术公布日：2023/10/20