[发明专利]用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备

说明书

本发明公开了一种用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备,包括柜体，以及设置于柜体内部的过滤装置，所述过滤装置连至接SLM设备成型室的进风口与回风口之间，所述过滤装置包括有至少一个滤芯，所述滤芯的内部设置有由内向外吹气的反吹装置，所述反吹装置的进气口连通有对其供应惰性气体的气罐、出气口通过设置于柜体上的放散口与外部导通，所述放散口与回风口之间设置有选择气体进入回风口或通过放散口排放至空气的阀组，反吹装置能够对滤芯上的烟尘颗粒物进行反吹，以清除其上堵塞的颗粒，避免在SLM设备一次打印过程中停机进行滤芯的更换。

技术领域

本发明涉及增材制造领域，特别是涉及一种用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备。

背景技术

选择性激光熔化SLM（Selective Laser Melting）技术是金属增材制造的一种方法。SLM技术采用的加工材料为粒径大约为15 μm-50 μm的金属粉末。在加工过程中，激光器发出激光，经光学系统处理后照射到加工平面上，在控制系统控制下，激光按照导入至系统中的STL文件所计算的轮廓曲线，对金属粉末铺成的粉床进行扫描，使金属粉末融化形成成品。

由于SLM设备成型室达不到绝对密闭状态，在激光扫描粉床的过程中，激光照射下的金属粉末很容易在高温条件下与SLM设备成型室内微量的氧、粉末中自带的氧接触，发生氧化从而产生烟尘。由于激光能量的冲击作用以及成型室内气流扰动等因素，大量的烟尘附着到粉床上，直接影响粉床表面对激光能量的吸收，最终影响金属成型件的质量。

目前在SLM金属增材制造领域中，其所使用的除尘净化装置都是直接使用滤芯进行净化过滤，或者采用过滤等级不等的滤芯组合进行净化过滤。例如，授权公告号为CN201610482667.9的专利文件中公布了一种用于3D打印设备的分级过滤装置。其技术方案中，该分级过滤装置由旋风式颗粒分离器和滤芯组成，滤芯上设有压差传感器。当滤芯由于堵塞而造成压力上升到设定值后，设备会进行自动报警，报警后需要及时更换滤芯，保证3D打印设备的正常运行。

该分级过滤装置的缺点在于，滤芯的使用寿命缩短，需要频繁更换。如果在加工过程中滤芯达到使用极限或者滤芯的使用寿命不能满足一次加工零件的时间，就需要在加工中途将3D打印设备停机，更换滤芯后重新开启设备。这样既浪费时间，增加制造成本，又不能保证设备进行连续作业，从而影响成型效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备，能够对滤芯上的烟尘颗粒物进行反吹，以清除其上堵塞的颗粒，避免在SLM设备一次打印过程中停机进行滤芯的更换。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备,包括柜体，以及设置于柜体内部的过滤装置，所述过滤装置连至接SLM设备成型室的进风口与回风口之间，所述过滤装置包括有至少一个滤芯，所述滤芯的内部设置有由内向外吹气的反吹装置，所述反吹装置的进气口连通有对其供应惰性气体的气罐、出气口通过设置于柜体上的放散口与外部导通，所述放散口与回风口之间设置有选择气体进入回风口或通过放散口排放至空气的阀组。

采用以上技术方案，滤芯在正常工作的情况下对进风口内引入的气体进行过滤，并将干净的气体从回风口输出至SLM设备成型室。滤芯在使用一段时间后，其上的滤孔会发生堵塞，当堵塞的滤孔占整个滤芯的全部滤孔数量的百分比达到上限时，滤芯上的压差报警器会发出警报提示操作者更换滤芯，此时，SLM设备内的打印工作尚未结束，启动反吹装置在滤芯内由内至外吹动滤芯，将堵塞滤孔的部分颗粒吹掉，以使滤芯暂时满足工作要求，直至SLM设备内的打印工作结束可以开舱取件，此时进行滤芯更换。此种方式尤其适用于打印过程中滤芯达到使用上限的情况，此时更换滤芯，必然需要停掉SLM设备，更换滤芯后更需要重新排氧，一来一往会影响SLM设备的工作效率，而当打印完成后，SLM设备需要打开成型室舱门以取出成型零件，此时，同时进行滤芯更换，可以减少中途停机更换滤芯所带来的时间浪费和额外增加的排氧工作所消耗的惰性气体的浪费。