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(guò)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(guò)濾去除，若成形過(guò)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(guò)程終止。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的激光選區(qū)熔化增材制造過(guò)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(guò)程中處于氬氣惰性氣氛中。為防止成形過(guò)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(guò)濾系統(tǒng)要求完全密閉；且煙塵過(guò)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(guò)濾裝置2的出口連接，密封箱1的出風(fēng)口與煙塵過(guò)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(guò)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(guò)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(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有的煙塵過(guò)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(wèn)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(guò)濾裝置，能夠與密封箱連通，煙塵過(guò)濾裝置能夠過(guò)濾該密封箱排出的煙氣并將過(guò)濾后的煙氣返回至該密封箱內(nèi)，煙塵過(guò)濾裝置設(shè)置在密封箱外；點(diǎn)陣多孔濾芯過(guò)濾器，點(diǎn)陣多孔濾芯過(guò)濾器設(shè)置在密封箱外，并且該點(diǎn)陣多孔濾芯過(guò)濾器位于密封箱的出氣端與煙塵過(guò)濾裝置之間，該點(diǎn)陣多孔濾芯過(guò)濾器能夠?qū)υ摮尚闻撌遗懦龅臒煔膺M(jìn)行初步過(guò)濾。
[0007]進(jìn)一步地，該點(diǎn)陣多孔濾芯過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)濾裝置包括:過(guò)濾組件，該過(guò)濾組件的入口管路能夠與點(diǎn)陣多孔濾芯過(guò)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(guò)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^(guò)濾組件過(guò)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(guò)濾組件包括相互連通的粗過(guò)濾組件和精過(guò)濾組件，該過(guò)濾組件在過(guò)濾煙氣時(shí)，該煙氣依次經(jīng)過(guò)粗過(guò)濾組件和精過(guò)濾組件，煙塵過(guò)濾裝置還包括第二密封箱，過(guò)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(guò)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(guò)程煙塵的高效、低成本過(guò)濾。
[0017]設(shè)置吹吸式多通道導(dǎo)流裝置，通過(guò)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(wèn)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(shū)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(guò)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(guò)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(guò)濾裝置；21、循環(huán)風(fēng)機(jī)；22、過(guò)濾組件；221、粗過(guò)濾組件；222、精過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)濾裝置2能夠與密封箱1連通，煙塵過(guò)濾裝置2能夠過(guò)濾該密封箱1排出的煙氣并將過(guò)濾后的煙氣返回至該密封箱1內(nèi)，煙塵過(guò)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(guò)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(wèn)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(guò)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(wèn)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(guò)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(guò)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