[发明专利]3D打印金属粉末床成形腔体的保护气循环过滤装置及其优化方法

摘要

本发明公开一种3D打印金属粉末床成形腔体的保护气循环过滤装置及其优化方法，该优化方法通过调整加工烟尘竖直运动距离z，使得加工烟尘竖直运动距离z不大于吸气导流道的高度h，进而达到加工烟尘完全被吸气导流道捕获、成形腔体中进气分流口至吸气导流口的压力逐渐减小的目的，致使本发明加工金属零件具有表面质量好，致密度高，机械性能好等特点。

主权项

1. 一种3D打印金属粉末床成形腔体的保护气循环过滤装置的优化方法，该保护气循环过滤装置包括进气分流口、吸气导流道、保护气循环防爆净化装置以及循环保护气电机装置，进气分流口、吸气导流道相对地设置于成形腔体中，且吸气导流道依次通过保护气循环防爆净化装置、循环保护气电机装置与进气分流口之间形成循环连通，进气分流口、吸气导流道中心的连线与成形腔体内腔的水平方向平行，其特征在于，通过调整加工烟尘竖直运动距离z，单位为mm，使得加工烟尘竖直运动距离z不大于吸气导流道的高度h，单位为mm，进而达到加工烟尘完全被吸气导流道捕获、成形腔体中进气分流口至吸气导流口的压力逐渐减小的目的；其中：z = v0×l/vin‑1/2×g×(l/vin)2式中：l为进气分流口与吸气导流道的距离，单位为mm；v0为加工烟尘脱离加工熔池表面竖直初速度，单位为m/s；进气分流口中单个进气孔的保护气流速vin = Qin/(A×n)，单位为m/s；Qin为进气通道中的保护气体流量，单位为L/min；A为进气分流口单个进气孔的截面面积，单位为mm2；n为进气孔的数量。