[发明专利]用于工作窗口的气体保护装置

说明书

本发明的用于工作窗口的气体保护装置，包括窗口镜固定座、窗口镜、混气腔隔板、导流板、窗口镜压板、快接接头、气管和编织物，窗口镜通过窗口镜压板固定于窗口镜固定座上，气管通过快接接头安装至气体保护装置，混气腔由窗口镜固定座与混气腔隔板形成，设置在混气腔内的编织物配置用于对通过气管进入的气体进行雾化以便使得气体能够在混气腔内均匀分散，混气腔隔板上远离窗口镜一侧设置有方向与吹至窗口镜的气流方向垂直且截面为长条形的长度等于窗口镜的长度气道，导流板、混气腔隔板、窗口镜固定座构成狭缝，以便通过气道从混气腔中吹出的气体能够均匀吹出形成射流，用于吹散粉末床3D打印机在加工过程中上扬的粉末、各类分解物。

技术领域

本发明属于增材制造领域，特别涉及一种用于工作窗口的气体保护装置。

背景技术

在粉末床3D打印机的工作过程中，激光进入扫描器后透过窗口镜对加工舱室内的粉末平面按照计算机切片图形进行扫描，加工舱室内充满了粉尘颗粒与小分子有机气体，粉尘颗粒与小分子气体对激光系统造成污染导致光学元件的损坏，从而导致3D打印过程中所打印的零件出现质量问题。为了阻止加工舱室内的粉尘与小分子有机气体进入激光系统密封室，在激光系统密封室与加工舱室之间设置了密封装置；同时为了使激光能达到粉末平面进行加工作业，在激光系统密封室和加工舱室之间的激光束需要穿过的范围内安装一片由ZnSe晶体制成的能高效投射激光的窗口镜，在选择性激光烧结设备的使用过程中所述窗口镜也存在被粉尘及小分子气体污染的问题。因此，当暴露在粉尘或其他污染物工况环境中时，窗口镜需要进行保护。

通常是采用在选择性激光烧结设备使用过程中通入保护气体进行窗口镜保护，现有技术中公开了一种激光选区熔化窗口镜保护装置，相互连接的窗口镜保护芯和窗口镜保护套之间形成有通气腔和开口朝向窗口镜的出气口，窗口镜保护装置上具有进气口，进气口、通气腔和出气口相互连通，保护芯和保护套的轴向相对位置可以调节从而改变出气口的开口大小；现有技术中还公开了一种激光选区熔化窗口镜保护装置，所述气体流道不在零件的内部而在保护芯与保护套零件外表面所夹的空间内形成。现有技术中的缺陷在于无法均匀地控制出口处的气流。因此，期望提出一种有粉尘或其它气态污染物的工作环境中能喷出均匀气流对观察窗口或工作窗口进行保护的气体保护装置，其能够适用于粉末床3D打印机的扫描器保护窗口镜或场镜的气体保护。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种用于工作窗口的气体保护装置，能喷出均匀气流对观察窗口或工作窗口进行保护，有粉尘或其它气态污染物的工作环境中，其通过编织物和混气腔隔板的结合实现了选择性激光烧结设备的使用过程中对位于激光系统密封室和加工舱室之间的激光束需要穿过的范围内所安装的窗口镜进行气体保护的目的，避免窗口镜被粉尘及小分子气体污染的问题。

本发明的技术方案如下：

一种用于工作窗口的气体保护装置，其包括窗口镜固定座、窗口镜、混气腔隔板、导流板、窗口镜压板、快接接头、气管和编织物，所述窗口镜通过所述窗口镜压板固定于所述窗口镜固定座，所述窗口镜固定座安装面设置有强磁立柱和窗口镜密封圈；所述气管通过所述快接接头安装至气体保护装置；混气腔由所述窗口镜固定座与混气腔隔板形成，且所述混气腔的底面积S1至少是位于所述混气腔处的所述气道面积S2的3倍；所述编织物为金属编织物和/或非金属编织物，其配置用于对通过气管进入的气体进行雾化以便使得气体能够在所述混气腔内均匀分散；所述混气腔隔板上远离所述窗口镜一侧设置有方向与吹至所述窗口镜的气流方向垂直且截面为长条形的气道，所述气道的长度等于所述窗口镜的长度；所述导流板、混气腔隔板和窗口镜固定座包围形成狭缝，以便通过气道从所述混气腔中吹出的气体能够均匀吹出形成射流。

优选地，所述窗口镜压板为框式结构，框式结构具有均匀分布的第一孔，所述第一孔配置用于通过紧固件将所述窗口镜通过窗口镜压板固定于窗口镜固定座上；所述窗口镜固定座为具有两级台阶型结构的框架式结构，第一台阶配置用于支撑窗口镜，第二级台阶配置用于支撑窗口镜压板。