激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的激光選區(qū)熔化增材制造過程中熔化金屬粉末產(chǎn)生大量的金屬蒸氣煙塵，其煙塵必須過濾去除，若成形過程時(shí)間長(zhǎng)，則導(dǎo)致激光功率衰減，嚴(yán)重影響成形穩(wěn)定性和成形質(zhì)量，甚至致使成形過程終止。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的激光選區(qū)熔化增材制造過程中為防止所加工金屬與空氣發(fā)生反應(yīng)，保證增材制造零件的質(zhì)量，成形艙室內(nèi)充滿氬氣等氣體保護(hù)，如鈦合金、鋁合金等易燃金屬粉末在成形過程中處于氬氣惰性氣氛中。為防止成形過程煙塵排放到操作室內(nèi)，金屬激光選區(qū)熔化增材制造煙塵過濾系統(tǒng)要求完全密閉；且煙塵過濾器可更換，其工作原理如圖1所示，在該實(shí)施例中，激光選取成形機(jī)置于密封箱1內(nèi)，密封箱1的入風(fēng)口與煙塵過濾裝置2的出口連接，密封箱1的出風(fēng)口與煙塵過濾裝置2的入口連通。在上述對(duì)應(yīng)的連接管路上設(shè)置有球閥7。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn):現(xiàn)有的激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置采用同一個(gè)風(fēng)機(jī)把含煙塵氣體從成形艙室內(nèi)抽出，然后采用化纖圓筒或板框式濾芯過濾，再循環(huán)進(jìn)入成形艙內(nèi)。但存在化纖圓筒或板框式濾芯的煙塵過濾裝置在空氣中易燃易爆，工作時(shí)間短，而且成形艙室內(nèi)的含煙塵氣體因紊流不能高效被排出成形艙室，氣體中煙塵導(dǎo)致激光衰減和污染光學(xué)鏡片，產(chǎn)品內(nèi)部存在未熔合缺陷性能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等質(zhì)量問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有的煙塵過濾裝置在空氣中易燃易爆，工作時(shí)間短的不足，本發(fā)明提供了一種激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置，以達(dá)到提高工作壽命，降低易燃易爆危險(xiǎn)性的目的。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置，該激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置包括:密封箱，該激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置的粉末鋪粉床設(shè)置在密封箱內(nèi)；煙塵過濾裝置，能夠與密封箱連通，煙塵過濾裝置能夠過濾該密封箱排出的煙氣并將過濾后的煙氣返回至該密封箱內(nèi)，煙塵過濾裝置設(shè)置在密封箱外；點(diǎn)陣多孔濾芯過濾器，點(diǎn)陣多孔濾芯過濾器設(shè)置在密封箱外，并且該點(diǎn)陣多孔濾芯過濾器位于密封箱的出氣端與煙塵過濾裝置之間，該點(diǎn)陣多孔濾芯過濾器能夠?qū)υ摮尚闻撌遗懦龅臒煔膺M(jìn)行初步過濾。
[0007]進(jìn)一步地，該點(diǎn)陣多孔濾芯過濾器包括點(diǎn)陣多孔濾芯，點(diǎn)陣多孔濾芯為多孔結(jié)構(gòu)并能夠過濾煙氣中的煙塵，點(diǎn)陣多孔濾芯的入口能夠與密封箱的出氣端連通，點(diǎn)陣多孔濾芯的出口能夠與煙塵過濾裝置連通。
[0008]進(jìn)一步地，點(diǎn)陣多孔濾芯為由多根金屬桿連接組成的面心立方結(jié)構(gòu)、體心立方結(jié)構(gòu)或密排六方結(jié)構(gòu)，點(diǎn)陣多孔濾芯中的孔徑為0.3mm?5_，金屬桿的直徑為0.3mm?2_。
[0009]進(jìn)一步地，該點(diǎn)陣多孔濾芯過濾器還包括:超聲振動(dòng)裝置，與點(diǎn)陣多孔濾芯連接，超聲振動(dòng)裝置能夠?qū)Ⅻc(diǎn)陣多孔濾芯表面附著的煙塵震落；煙塵回收裝置，設(shè)置在點(diǎn)陣多孔濾芯的下方，用于回收由超聲振動(dòng)裝置震落的煙塵；第一密封箱，點(diǎn)陣多孔濾芯、超聲振動(dòng)裝置和煙塵回收裝置均設(shè)置在第一密封箱內(nèi)。
[0010]進(jìn)一步地，該激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置還包括吹吸式多通道導(dǎo)流裝置，吹吸式多通道導(dǎo)流裝置設(shè)置在密封箱內(nèi)，該吹吸式多通道導(dǎo)流裝置包括設(shè)置在密封箱的進(jìn)氣端的吹氣裝置和設(shè)置在密封箱的出氣端的吸氣裝置。
[0011]進(jìn)一步地，吹氣裝置包括第一吹氣部和第二吹氣部，第一吹氣部和第二吹氣部沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次設(shè)置，第一吹氣部上設(shè)置有第一透氣孔，第二吹氣部上設(shè)置有第二透氣孔，該第一透氣孔的直徑大于第二透氣孔的直徑，密封箱外的氣體能夠依次通過密封箱的進(jìn)氣端、該第一透氣孔和第二透氣孔進(jìn)入密封箱內(nèi)。
[0012]進(jìn)一步地，密封箱的出氣方向與密封箱的進(jìn)氣方向垂直，吹氣裝置和吸氣裝置分別設(shè)置在密封箱的兩端，該吸氣裝置內(nèi)含有多個(gè)平行間隔設(shè)置的導(dǎo)向板，該多個(gè)平行間隔設(shè)置的導(dǎo)向板沿密封箱的出氣方向依次排列，該多個(gè)平行間隔設(shè)置的導(dǎo)向板形成百葉窗狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向板相對(duì)于密封箱的出氣方向傾斜設(shè)置，密封箱內(nèi)的煙氣能夠經(jīng)過該百葉窗狀結(jié)構(gòu)后從密封箱的出氣端排出密封箱外。
[0013]進(jìn)一步地，吹氣裝置和吸氣裝置之間相互獨(dú)立，吹氣裝置和吸氣裝置均設(shè)置在粉末鋪粉床的上部或上方，密封箱在地面上的投影為長(zhǎng)方形，吹氣裝置的長(zhǎng)度等于該長(zhǎng)方形的寬度，吸氣裝置的長(zhǎng)度也等于該長(zhǎng)方形的寬度。
[0014]進(jìn)一步地，煙塵過濾裝置包括:過濾組件，該過濾組件的入口管路能夠與點(diǎn)陣多孔濾芯過濾器的出口連通；循環(huán)風(fēng)機(jī)，循環(huán)風(fēng)機(jī)的一端與該過濾組件的出口管路連接，循環(huán)風(fēng)機(jī)的另一端與該密封箱的進(jìn)氣端連接，循環(huán)風(fēng)機(jī)能夠?qū)⒃撨^濾組件過濾后的煙氣返回至密封箱內(nèi)，并且循環(huán)風(fēng)機(jī)能夠?qū)⒚芊庀鋬?nèi)的煙氣吸出。
[0015]進(jìn)一步地，過濾組件包括相互連通的粗過濾組件和精過濾組件，該過濾組件在過濾煙氣時(shí)，該煙氣依次經(jīng)過粗過濾組件和精過濾組件，煙塵過濾裝置還包括第二密封箱，過濾組件和循環(huán)風(fēng)機(jī)均設(shè)置在第二密封箱內(nèi)。
[0016]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明實(shí)施例中的點(diǎn)陣多孔濾芯過濾器的點(diǎn)陣多孔濾芯使用壽命高，易燃易爆的危險(xiǎn)性低，能夠?qū)崿F(xiàn)激光選區(qū)熔化增材制造過程煙塵的高效、低成本過濾。
[0017]設(shè)置吹吸式多通道導(dǎo)流裝置，通過把氣流分解成多層級(jí)多流道，確保氣流的均勻性，實(shí)現(xiàn)煙氣沿著吸氣方向?qū)恿?，有效排出成形艙室外以?shí)現(xiàn)高效快速排出密封箱內(nèi)的煙氣，解決了大尺寸激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置內(nèi)部氣體紊流、激光光路光學(xué)器件被煙塵污染以及長(zhǎng)時(shí)間工作能量衰減問題，提高成形產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0018]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置實(shí)施例中吹吸式多通道導(dǎo)流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置實(shí)施例中點(diǎn)陣多孔濾芯過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為圖4中點(diǎn)陣多孔濾芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6為本發(fā)明激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置實(shí)施例中煙塵過濾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中附圖標(biāo)記:1、密封箱；2、煙塵過濾裝置；21、循環(huán)風(fēng)機(jī)；22、過濾組件；221、粗過濾組件；222、精過濾組件；23、第二密封箱；3、吹吸式多通道導(dǎo)流裝置；31、吹氣裝置；311、第一吹氣部；312、第二吹氣部；32、吸氣裝置；321、導(dǎo)向板；4、點(diǎn)陣多孔濾芯過濾器；41、點(diǎn)陣多孔濾芯；42、超聲振動(dòng)裝置；43、煙塵回收裝置；44、第一密封箱；45、金屬桿；5、控制臺(tái)；6、粉末鋪粉床；7、球閥。
【具體實(shí)施方式】
[0026]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0027]如圖2至圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置，該激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置包括:密封箱1、煙塵過濾裝置2和吹吸式多通道導(dǎo)流裝置3。該激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置的粉末鋪粉床6設(shè)置在密封箱1內(nèi)。煙塵過濾裝置2能夠與密封箱1連通，煙塵過濾裝置2能夠過濾該密封箱1排出的煙氣并將過濾后的煙氣返回至該密封箱1內(nèi)，煙塵過濾裝置2設(shè)置在密封箱1外。吹吸式多通道導(dǎo)流裝置3設(shè)置在密封箱1內(nèi)，該吹吸式多通道導(dǎo)流裝置3包括設(shè)置在密封箱1的進(jìn)氣端的吹氣裝置31和設(shè)置在密封箱1的出氣端的吸氣裝置32。
[0028]設(shè)置吹吸式多通道導(dǎo)流裝置3，通過把氣流分解成多層級(jí)多流道，確保氣流的均勻性，實(shí)現(xiàn)煙氣沿著吸氣方向?qū)恿?，有效排出成形艙室外以?shí)現(xiàn)高效快速排出密封箱1內(nèi)的煙氣，解決了大尺寸激光選區(qū)熔化增材制造設(shè)備的煙塵處理裝置內(nèi)部氣體紊流、激光光路光學(xué)器件被煙塵污染以及長(zhǎng)時(shí)間工作能量衰減問題，提高成形產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。
[0029]需要說(shuō)明的是，吹吸式多通道導(dǎo)流裝置3能夠保證氣流速度快且起到很好的導(dǎo)流效果，該吹吸式多通道導(dǎo)流裝置3能夠?yàn)闊煔饬鲃?dòng)提供一定吸力，迫使煙氣被快速排出密封箱1內(nèi)。吹吸式多通道導(dǎo)流裝置3通過沿著粉末鋪粉床6表面提供具有一定壓力差的氣體流動(dòng)，防止煙氣隨機(jī)擴(kuò)散產(chǎn)生紊流，從而避免煙氣充滿成形艙室，進(jìn)而污染光學(xué)器件，造成成形質(zhì)量問題。
[0030]如圖3所示，吹氣裝置31包括第一吹氣部311和第二吹氣部312。第一吹氣部311和第二吹氣部312沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次設(shè)置，第一吹氣部311上設(shè)置有第一透氣孔，第二吹氣部312上設(shè)置有第二透氣孔，該第一透氣孔的直徑大于第二透氣孔的直徑。密封箱1外的氣體能夠依次通過密封箱1的進(jìn)氣端、該第一透氣孔和第二透氣孔進(jìn)入密封箱1內(nèi)。將靠近進(jìn)氣方向的第一透氣孔的設(shè)置成大孔徑，是為了保證氣流的分散，將遠(yuǎn)離進(jìn)氣方向的第二透氣孔設(shè)置成小孔徑，是為了保證氣流速度快且起到很好的吹式導(dǎo)流效果。
[0031]第一吹氣部311和第二吹氣部312均為板狀，該第一透氣孔在第一吹氣部311上呈規(guī)則的行列排布，該第二透氣孔在第二吹氣部312上呈規(guī)則的行列排布，第一吹氣部311和第二吹氣部312相互平行。
[0032]密封箱1的出氣方向與密封箱1的進(jìn)氣方向垂直，吹氣裝置31和吸氣裝置32分別設(shè)置在密封箱1的兩端，該吸氣裝置32內(nèi)含有多個(gè)平行間隔設(shè)置的導(dǎo)向板321，該多個(gè)平行間隔設(shè)置的導(dǎo)向板321沿密封箱1的出氣方向依次排列，該多個(gè)平行間隔設(shè)置的導(dǎo)向板321形成百葉窗狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向板321相對(duì)于密封箱1的出氣方向傾斜設(shè)置，密封箱1內(nèi)的煙氣能夠經(jīng)過該百葉窗狀結(jié)構(gòu)后從密封箱1的出氣端排出密封箱1外。導(dǎo)向板321的傾斜有利于煙氣吸入排氣通道并由密封箱1的出氣端導(dǎo)出，而且傾斜設(shè)置的導(dǎo)向板321能夠?yàn)闊煔獗慌懦峁┮欢ㄎΑ?br>[0033]本發(fā)明實(shí)施例中的吹氣裝置31和吸氣裝置32之間相互獨(dú)立，吹氣裝置31和吸氣裝置32均設(shè)置在粉末鋪粉床6的上部或上方，密封箱1在地面上的投影為長(zhǎng)方形，吹氣裝置31的長(zhǎng)度