[发明专利]一种用于选择性型激光成型设备的即时收尘装置

说明书

本发明属于金属3D打印设备技术领域，尤其涉及一种选择性激光熔化成型设备的即时收尘装置，包括烟尘外排管、万向连接臂、烟斗型惯性收尘器、加速风机、阵列式烟尘过滤器、循环气体入口和气体循环管路，所述万向连接臂安装在成型室的内侧壁，与烟尘外排管固定，所述烟斗型惯性收尘器的气流入口通过管道与加速风机连接，所述阵列式烟尘过滤器的气体入口与烟斗型惯性收尘器的气流出口连接，阵列式烟尘过滤器的气体出口与所述循环气体入口连接，循环气体入口与气体循环管路连接，形成循环回路。本发明通过设置收尘、除尘、气体循环等装置实现了选择性激光熔化成型过程中成型室内金属烟尘的即时清除，有效避免了打印过程中烟尘对金属打印制品质量的影响，同时成型室内的保护气也得到了循环再利用，起到了节约成本的作用。

技术领域

本发明属于金属3D打印设备技术领域，尤其涉及一种选择性激光熔化成型设备的即时收尘装置。

背景技术

选择性激光熔化技术作为一种新兴的金属成型技术，具有成型尺寸精确、成型制品力学性能优良、不受零件结构复杂程度影响等特点，所以得到了众多关注。经过多年的研究发展，选择性激光熔化技术制作的零件已经能够满足航空航天、生物医学和汽车零件等行业的使用要求并得到了广泛应用。

选择性激光熔化设备在工作时，利用高能激光束将金属粉末完全熔化，然后快速冷却成型。但是成型过程中金属粉末会在熔化的同时产生大量的烟尘，而且烟尘内的杂质体积较大，大量固体杂质会在重力作用下落到3D打印制品表面，进行下一次铺粉扫描时，杂质就会在金属凝固过程中夹杂进入3D打印制品内，成为金属打印制品内部缺陷，严重影响到金属打印制品的性能。为此，需要开发一种能够实时清除烟尘杂质的设备，来保证选择性激光熔化打印制品的质量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种选择性激光熔化成型设备的即时收尘装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种选择性激光熔化成型设备的即时收尘装置，包括烟尘外排管、万向连接臂、烟斗型惯性收尘器、加速风机、阵列式烟尘过滤器、循环气体入口和气体循环管路，其特征在于，所述万向连接臂安装在成型室的内侧壁，与烟尘外排管固定，位于烟尘外排管的下方，烟尘外排管通过万向连接臂带动完成移动，所述烟尘外排管包括烟尘外排口、烟尘旋流管道、在烟尘外排口内部设置的斜式导风板和烟尘旋流管道内部设置的螺旋型导风板，所述烟尘外排口安装在烟尘旋流管道的一端，所述加速风机的一端通过管道与烟尘旋流管道的另一端连接，所述烟斗型惯性收尘器的气流入口与加速风机的另一端连接，所述阵列式烟尘过滤器的气体入口与烟斗型惯性收尘器的气流出口连接，阵列式烟尘过滤器的气体出口与循环气体入口连接，所述循环气体入口与气体循环管路连接，形成循环回路，将除尘后的气体再次导入成型室。

所述烟尘外排管还包括烟尘外排口下方设置的有高速摄像头和温度感应器。

所述万向连接臂由8个经过改造的万向节组成，万向节一和万向节二通过轴承与十字型转轴连接，转角齿轮一和转角齿轮三与十字转轴为固定连接，步进电机一和步进电机二分别固定在万向节一和万向节二的侧壁，转角齿轮二固定在步进电机一的转轴端部，转角齿轮四固定在步进电机二的转轴端部；转角齿轮一和转角齿轮二相互啮合，两个齿轮相互垂直，转角齿轮三和转角齿轮四相互啮合，两个齿轮相互垂直，万向节一的左端固定在成型室内壁，万向节二的右端与万向节三的左端采用焊接方式固定，万向节3-8的连接方式和万向节1-3的连接方式相同。

所述烟斗型惯性收尘器内部设置有多个平行于气流方向的导流板和垂直于气流方向的挡料板，还包括气流入口、粉尘颗粒出口和气流出口。

所述加速风机采用轴流风机，转速根据实际工作环境调整，能够完成对含有烟尘的气流加速即可。

所述阵列式烟尘过滤器内部设置有13个的圆柱形网袋，材质采用FMS针刺毡，网孔大小为20～40μm，还包括气体入口、锥形集料器、螺旋输送机和气体出口。