本发明涉及3d打印技术领域，具体涉及一种用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的装置及方法。
背景技术：
以塑料或树脂为材质的3d打印设备，在打印零部件时由于高温作用会产生大量的有毒烟雾，其主要成分为挥发性有机化合物(简称voc)，有毒烟雾排放在空气中对人体和环境造成严重的危害。
3d打印技术作为一种颠覆性的新制造方式已广泛应用于工业生产领域，但目前国内外对打印过程中产生的有毒烟雾还关注不够，缺少一种有效的专用的净化去除装置及使用方法。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的装置及方法，基于高温活化氧化物半导体产生空穴的原理，通过高温(350～500℃)激发粉末装的氧化物半导体，致使氧化物半导体中的电子发生跃迁，而产生大量具有氧化分解效应的空穴，该空穴将有毒烟雾可分解为co2和h2o，从而达到净化去除的目的。
本发明具有结构简单、环境友好、可便携操作的特点，可广泛应用于3d打印设备中有毒烟雾的净化去除。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的装置，包括烟雾导入模块、净化模块和集成有控制模块的显示及控制面板；所述的烟雾导入模块包括防尘网、烟雾导入管和引导风扇，所述的防尘网后端连接烟雾导入管的入口，烟雾导入管的出口连接所述的引导风扇；所述的净化模块包括依次相连的净化装置上壳体、净化装置中间壳体和净化装置下壳体；所述的净化装置上壳体与烟雾导入模块的引导风扇对接；所述的净化装置中间壳体内安装有电热丝、蜂窝载体，并设有线路接口；所述的净化装置下壳体上安装有显示及控制面板，所述的显示及控制面板通过线路接口与电热丝相连，用于控制电热丝的工作温度。
进一步的，所述电热丝的功率为1kw～3kw，所述的蜂窝载体一端具有凹槽，蜂窝载体的凹槽端朝向电热丝并与电热丝相贴合，蜂窝载体的外周设有保温圈，蜂窝载体及电热丝共同置于净化装置中间壳体内。
进一步的，所述的防尘网与3d打印机出风口通过螺钉连接固定，所述的防尘网与烟雾导入管之间、烟雾导入管与引导风扇之间分别用螺钉安装固定。
进一步的，所述的引导风扇、净化装置上壳体、净化装置中间壳体、净化装置下壳体之间的连接分别为通过内螺纹和外螺纹旋转安装固定。
进一步的，所述的净化装置内设有若干级净化装置中间壳体，相邻的净化装置中间壳体之间分别通过内螺纹与外螺纹旋转安装固定；所述若干级净化装置中间壳体内的电路之间通过线路接口连接，形成完整回路。
进一步的，所述的净化装置中间壳体内设有温度传感器，对蜂窝载体处的温度进行检测，所述的温度传感器连接至显示及控制面板，对所测得的温度实时显示。
进一步的，所述蜂窝载体的材质采用董青石或氧化铝泡沫中的一种，所述的蜂窝载体表层涂布有净化反应液层。
进一步的，所述的净化反应液层制作如下：将丙酮、氧化物半导体粉末、消化纤维素以(50-100):(8-12):(0.2-0.5)ml/g/g的比例混合并搅拌，制成复合液；将调制好的复合液均匀涂覆于蜂窝载体表层。
进一步的，所述的氧化物半导体粉末为tio2、zno、cr2o3、nio、fe2o3中的一种或多种混合。
本发明还公布了用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的方法，包括以下步骤：
a)制备并在蜂窝载体表层涂覆净化反应液层；
b)将烟雾导入模块、净化模块及控制模块组装完成，并与3d打印机出风口通过螺钉连接固定连接；
c)打开控制模块，通过操作显示及控制面板设定电热丝的加热温度为450℃，对蜂窝载体表层的净化反应液层进行加热；
d)打开引导风扇，吸收3d打印机排出的有毒烟雾，进行净化工作。
在净化模块温度达到设定值及以上时，氧化物半导体粉末内的电子发生跃迁，产生大量具有氧化分解效应的空穴，形成的空穴具有优异的氧化分解能力，能将有毒烟雾可分解为co2和h2o。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用tio2、zno、cr2o3、nio、fe2o3等氧化物半导体粉末与其它介质按照比例混合制成复合液，将复合液涂覆在蜂窝载体表面形成氧化物半导体涂层，通过加热蜂窝载体致使氧化半导体受激发产生大量空穴，该空穴将有毒烟雾分解为co2和h2o和h2o，产物组分简单，环境影响性小。
2、采用多层蜂窝载体净化去除，提高了净化去除效率和质量，本发明装置具有结构简单、可便携操作、模块化结构的特征，易于工业化应用。
3、可扩展性强，本发明装置及使用方法也可用于汽车尾气的净化处理及其它生产过程中挥发性有机化合物的净化去除。
附图说明
图1：本发明用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的装置的结构示意图。
图2：净化装置中间壳体的立体结构示意图。
图3：净化装置中间壳体的后视图。
图4：本发明用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的装置与大型封闭式3d打印机引导风扇安装的立体结构示意图。
图中：1-防尘网，2-烟雾导入管，3-引导风扇，4-净化装置上壳体，5-净化装置中间壳体，6-温度传感器，7-保温圈，8-蜂窝载体，9-净化装置下壳体，10-显示及控制面板，11-电热丝，12-线路接口，13-内螺纹，14-外螺纹。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一种用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的装置，包括烟雾导入模块、净化模块和集成有控制模块的显示及控制面板10；所述的烟雾导入模块包括防尘网1、烟雾导入管2和引导风扇3，所述的防尘网1后端连接烟雾导入管2的入口，烟雾导入管2的出口连接所述的引导风扇3；所述的净化模块包括依次相连的净化装置上壳体4、净化装置中间壳体5和净化装置下壳体9；所述的净化装置上壳体4与烟雾导入模块的引导风扇3对接；所述的净化装置中间壳体5内安装有电热丝11、蜂窝载体8，并设有线路接口12；所述的净化装置下壳体9上安装有显示及控制面板10，所述的显示及控制面板10通过线路接口12与电热丝11相连，用于控制电热丝11的工作温度。
所述电热丝11的功率为1kw～3kw，所述的蜂窝载体8一端具有凹槽，蜂窝载体8的凹槽端朝向电热丝11并与电热丝11相贴合，蜂窝载体8的外周设有保温圈7，蜂窝载体8及电热丝11共同置于净化装置中间壳体5内。
所述的防尘网1与3d打印机出风口通过螺钉连接固定，所述的防尘网1与烟雾导入管2之间、烟雾导入管2与引导风扇3之间分别用螺钉安装固定。
所述的引导风扇、净化装置上壳体4、净化装置中间壳体5、净化装置下壳体9之间的连接分别为通过内螺纹13和外螺纹14旋转安装固定。
所述的净化装置内设有若干级净化装置中间壳体5，相邻的净化装置中间壳体5之间分别通过内螺纹13与外螺纹14旋转安装固定；所述若干级净化装置中间壳体5内的电路之间通过线路接口12连接，形成完整回路。
所述的净化装置中间壳体5内设有温度传感器6，对蜂窝载体8处的温度进行检测，所述的温度传感器6连接至显示及控制面板10，对所测得的温度实时显示。
所述蜂窝载体8的材质采用董青石或氧化铝泡沫中的一种，所述的蜂窝载体8表层涂布有净化反应液层。
具体实施例如下：
实施例1
以封闭式有排引导风扇的大型工业用3d打印设备作为使用对象，采用cr2o3粉末为反应介质，其纯度为99％，比表面积为3m2/g。
1、首先将100ml丙酮、10gcr2o3粉末、0.5g消化纤维素倒入小碗内混合并搅拌，制成复合液；
2、取出净化装置中间壳体5内的蜂窝载体8；
3、将调制好的复合液通过刷子均匀负载于蜂窝载体8表层，便于有毒烟雾与cr2o3接触；
4、把蜂窝载体8具有凹槽的一端朝向电热丝11，放入净化装置中间壳体5内，使电热丝11与蜂窝载体8表面凹槽贴合，增加电热丝11与蜂窝载体8的接触面积，提高加热效率；
5、按净化装置上壳体4、净化装置中间壳体5、净化装置下壳体9的顺序从上到下排列，将相邻壳体的内螺纹13、外螺纹14对齐并旋转固定，组成净化模块；
6、将烟雾导入管2的入口端朝向防尘网，按防尘网1、烟雾导入管2、引导风扇3的顺序从上到下排列，使用螺钉进行固定，组成烟雾导入模块；
7、使引导风扇3的内螺纹13与净化装置上壳体4外螺纹14对齐并旋转固定，完成净化去除装置的组装；
8、将净化去除装置的防尘网1与大型工业用3d打印机出风口通过螺钉连接固定，如图4所示；
9、设置操作显示及控制面板10，设定各层净化装置中间壳体的加热温度为450℃，对蜂窝载体8表层复合液进行加热；
10、在显示及控制面板10上显示各层净化装置中间壳体的温度均达到设定值及以上时，氧化物半导体粉末内的电子会发生跃迁，从而产生大量具有氧化分解效应的空穴，形成的空穴具有优异的氧化分解能力，能将有毒烟雾可分解为co2和h2o；
11、打开引导风扇3，吸收排出的有毒烟雾，进行净化。
实施例2
以开放式大型工业用3d打印机为使用对象，采用tio2粉末为反应介质，其纯度为93％、比表面积为280m2/g。
1、首先将90ml丙酮、8gtio2、0.6g消化纤维素倒入小碗内混合并搅拌，制成复合液；
2、取出净化装置中间壳体5内的蜂窝载体8；
3、将调制好的复合液通过刷子均匀负载于蜂窝载体8表层，便于有毒烟雾与tio2接触；
4、把蜂窝载体8有凹槽的一端朝向电热丝11，放回净化装置中间壳体5内，使电热丝11与蜂窝载体8表面凹槽贴合，增加电热丝11与蜂窝载体8的接触面积，提高加热效率；
5、按净化装置上壳体4、净化装置中间壳体5、净化装置下壳体9的顺序从上到下排列，将相邻壳体的内螺纹13、外螺纹14对齐并旋转固定，组成净化模块；
6、将烟雾导入管2的入口端朝向防尘网，按防尘网1、烟雾导入管2、引导风扇3的顺序从上到下排列，使用螺钉进行固定，组成烟雾导入模块；
7、使引导风扇3的内螺纹13与净化装置上壳体4的外螺纹14对齐并旋转固定，完成净化去除装置的组装；
8、把净化装置以防尘网1朝上的姿态平放于3d打印机1米范围内；
9、操作显示及控制面板10，设定各层净化装置中间壳体的加热温度为450℃，对蜂窝载体8表层复合液进行加热；
10、在显示及控制面板10显示各层净化装置中间壳体的温度均达到设定值及以上时，氧化物半导体粉末内的电子会发生跃迁，从而产生大量具有氧化分解效应的空穴，形成的空穴具有优异的氧化分解能力，能将有毒烟雾可分解为co2和h2o；
11、打开引导风扇3，吸收排出的有毒烟雾，进行净化。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
1.一种用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的装置，其特征在于：包括烟雾导入模块、净化模块和集成有控制模块的显示及控制面板；所述的烟雾导入模块包括防尘网、烟雾导入管和引导风扇，所述的防尘网后端连接烟雾导入管的入口，烟雾导入管的出口连接所述的引导风扇；所述的净化模块包括依次相连的净化装置上壳体、净化装置中间壳体和净化装置下壳体；所述的净化装置上壳体与烟雾导入模块的引导风扇对接；所述的净化装置中间壳体内安装有电热丝、蜂窝载体，并设有线路接口；所述的净化装置下壳体上安装有显示及控制面板，所述的显示及控制面板通过线路接口与电热丝相连，用于控制电热丝的工作温度。
2.根据权利要求1所述的用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的装置，其特征在于：所述电热丝的功率为1kw～3kw，所述的蜂窝载体一端具有凹槽，蜂窝载体的凹槽端朝向电热丝并与电热丝相贴合，蜂窝载体的外周设有保温圈，蜂窝载体及电热丝共同置于净化装置中间壳体内。
3.根据权利要求1所述的用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的装置，其特征在于：所述的防尘网与3d打印机出风口通过螺钉连接固定，所述的防尘网与烟雾导入管之间、烟雾导入管与引导风扇之间分别用螺钉安装固定。
4.根据权利要求1所述的用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的装置，其特征在于：所述的引导风扇、净化装置上壳体、净化装置中间壳体、净化装置下壳体之间的连接分别为通过内螺纹和外螺纹旋转安装固定。
5.根据权利要求1所述的用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的装置，其特征在于：所述的净化装置内设有若干级净化装置中间壳体，相邻的净化装置中间壳体之间分别通过内螺纹与外螺纹旋转安装固定；所述若干级净化装置中间壳体内的电路之间通过线路接口连接，形成完整回路。
6.根据权利要求1所述的用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的装置，其特征在于：所述的净化装置中间壳体内设有温度传感器，对蜂窝载体处的温度进行检测，所述的温度传感器连接至显示及控制面板，对所测得的温度实时显示。
7.根据权利要求1所述的用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的装置，其特征在于：所述蜂窝载体的材质采用董青石或氧化铝泡沫中的一种，所述的蜂窝载体表层涂布有净化反应液层。
8.根据权利要求6所述的用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的装置，其特征在于：所述的净化反应液层制作如下：将丙酮、氧化物半导体粉末、消化纤维素以(50-100):(8-12):
(0.2-0.5)ml/g/g的比例混合并搅拌，制成复合液；将调制好的复合液均匀涂覆于蜂窝载体表层。
9.根据权利要求7所述的用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的装置，其特征在于：所述的氧化物半导体粉末为tio2、zno、cr2o3、nio、fe2o3中的一种或多种混合。
10.用于3d打印设备有毒烟雾净化去除的方法，采用权利要求1-8任一项所述的装置，其特征在于：包括以下步骤：
a)制备净化反应液并涂覆在蜂窝载体表层；
b)将烟雾导入模块、净化模块及控制模块组装完成，并与3d打印机出风口通过螺钉连接固定连接；
c)打开控制模块，通过操作显示及控制面板设定电热丝的加热温度为350～500℃，对蜂窝载体表层的净化反应液层进行加热；
d)打开引导风扇，吸收3d打印机排出的有毒烟雾，进行净化工作。
技术总结