用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备制造技术

本发明专利技术公开了一种用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备,包括柜体，以及设置于柜体内部的过滤装置，所述过滤装置连至接SLM设备成型室的进风口与回风口之间，所述过滤装置包括有至少一个滤芯，所述滤芯的内部设置有由内向外吹气的反吹装置，所述反吹装置的进气口连通有对其供应惰性气体的气罐、出气口通过设置于柜体上的放散口与外部导通，所述放散口与回风口之间设置有选择气体进入回风口或通过放散口排放至空气的阀组，反吹装置能够对滤芯上的烟尘颗粒物进行反吹，以清除其上堵塞的颗粒，避免在SLM设备一次打印过程中停机进行滤芯的更换。

Active blowback cleaning equipment for laser selective melting manufacturing

The invention discloses an active back blowing cleaning device for laser selective melting manufacturing, including a cabinet and a filter set inside the cabinet. The filter is connected to the air inlet of the SLM equipment molding room and the air return port. The filter includes at least one filter core. The inner of the filter core is provided with the filter core. A back blowing device is blown from the inside to the outside. The air inlet of the back blowing device is connected with a gas tank and a gas outlet to supply the gas to the outside of the counter. It can reverse the dust particles on the filter core to remove the clogged particles and avoid the replacement of the filter core in the one time printing process of the SLM equipment.

【技术实现步骤摘要】
用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备
本专利技术涉及增材制造领域，特别是涉及一种用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备。
技术介绍
选择性激光熔化SLM（SelectiveLaserMelting）技术是金属增材制造的一种方法。SLM技术采用的加工材料为粒径大约为15μm-50μm的金属粉末。在加工过程中，激光器发出激光，经光学系统处理后照射到加工平面上，在控制系统控制下，激光按照导入至系统中的STL文件所计算的轮廓曲线，对金属粉末铺成的粉床进行扫描，使金属粉末融化形成成品。由于SLM设备成型室达不到绝对密闭状态，在激光扫描粉床的过程中，激光照射下的金属粉末很容易在高温条件下与SLM设备成型室内微量的氧、粉末中自带的氧接触，发生氧化从而产生烟尘。由于激光能量的冲击作用以及成型室内气流扰动等因素，大量的烟尘附着到粉床上，直接影响粉床表面对激光能量的吸收，最终影响金属成型件的质量。目前在SLM金属增材制造领域中，其所使用的除尘净化装置都是直接使用滤芯进行净化过滤，或者采用过滤等级不等的滤芯组合进行净化过滤。例如，授权公告号为CN201610482667.9的专利文件中公布了一种用于3D打印设备的分级过滤装置。其技术方案中，该分级过滤装置由旋风式颗粒分离器和滤芯组成，滤芯上设有压差传感器。当滤芯由于堵塞而造成压力上升到设定值后，设备会进行自动报警，报警后需要及时更换滤芯，保证3D打印设备的正常运行。该分级过滤装置的缺点在于，滤芯的使用寿命缩短，需要频繁更换。如果在加工过程中滤芯达到使用极限或者滤芯的使用寿命不能满足一次加工零件的时间，就需要在加工中途将3D打印设备停机，更换滤芯后重新开启设备。这样既浪费时间，增加制造成本，又不能保证设备进行连续作业，从而影响成型效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备，能够对滤芯上的烟尘颗粒物进行反吹，以清除其上堵塞的颗粒，避免在SLM设备一次打印过程中停机进行滤芯的更换。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备,包括柜体，以及设置于柜体内部的过滤装置，所述过滤装置连至接SLM设备成型室的进风口与回风口之间，所述过滤装置包括有至少一个滤芯，所述滤芯的内部设置有由内向外吹气的反吹装置，所述反吹装置的进气口连通有对其供应惰性气体的气罐、出气口通过设置于柜体上的放散口与外部导通，所述放散口与回风口之间设置有选择气体进入回风口或通过放散口排放至空气的阀组。采用以上技术方案，滤芯在正常工作的情况下对进风口内引入的气体进行过滤，并将干净的气体从回风口输出至SLM设备成型室。滤芯在使用一段时间后，其上的滤孔会发生堵塞，当堵塞的滤孔占整个滤芯的全部滤孔数量的百分比达到上限时，滤芯上的压差报警器会发出警报提示操作者更换滤芯，此时，SLM设备内的打印工作尚未结束，启动反吹装置在滤芯内由内至外吹动滤芯，将堵塞滤孔的部分颗粒吹掉，以使滤芯暂时满足工作要求，直至SLM设备内的打印工作结束可以开舱取件，此时进行滤芯更换。此种方式尤其适用于打印过程中滤芯达到使用上限的情况，此时更换滤芯，必然需要停掉SLM设备，更换滤芯后更需要重新排氧，一来一往会影响SLM设备的工作效率，而当打印完成后，SLM设备需要打开成型室舱门以取出成型零件，此时，同时进行滤芯更换，可以减少中途停机更换滤芯所带来的时间浪费和额外增加的排氧工作所消耗的惰性气体的浪费。进一步地，所述过滤装置包括粗滤部分与精滤部分，两部分之间通过精滤进气管导通，所述粗滤部分包括连接至所述进风口的旋风除尘器以及连通设置于旋风除尘器底部的集料罐，所述滤芯设置于精滤部分。采用以上技术方案，从进风口进入过滤装置的气体内，不仅仅包括被氧化的烟尘，还可能由于气体扰动夹杂大量的金属粉末，这部分粉末是可以被回收利用的，以避免打印材料的浪费，旋风除尘筒作为粗滤的环节，将粒径较大的金属粉末沉降至集料罐内回收，粒径较小的烟尘进入精滤环节被滤芯过滤，集料罐内的物料经过筛选过滤后可以再次使用。同时分级过滤也可以较为有效的延长滤芯的使用寿命。进一步地，旋风除尘器与集料罐之间设置有气体控制组件，所述气体控制组件包括用于封闭或开启旋风除尘器下端的排灰口的一对蝶阀、连接于一对蝶阀之间的管段以及设置于管段上的排氧口，所述集料罐上设置有连接至气罐的充气口。采用以上技术方案，集料罐在工作一段时间后会积满物料，此时，再继续回收会导致旋风除尘器下端堵塞，而失去粗滤的作用。此时操作一对蝶阀，使靠近旋风除尘器下端的蝶阀关断、集料罐上端的蝶阀开启，将旋风除尘器的下端与空气截断，迅速更换新的集料罐或者清空原本的集料罐，并通过充气口以及管段上的排氧口对集料罐进行单独排氧，以避免接回设备的集料罐将氧气带入，这个过程中，仅旋风除尘器暂停物料回收，其余的过程均不受影响。进一步地，所述阀组包括设置于回风口上控制其通断的回风气动阀，以及设置于放散口上控制其通断的放散气动阀。采用以上技术方案，反吹时，排出的气体会带有部分粉尘颗粒，将其直接带入回风口是不合适的，此时，通过回风气动阀将回风口关断，并通过放散气动阀将放散口导通，反吹后的气体通过放散口排掉，而不会进入SLM设备成型室内。进一步地，所述精滤部分包括与精滤进气管连通的过滤室，所述滤芯设置于所述过滤室内，所述过滤室的底部设置有承接滤芯内滤除的粉尘的锥筒，所述锥筒下端连通设置有集尘罐。采用以上技术方案，精滤时滤芯滤下的是粉尘，这部分以集尘罐进行回收并定期清空，可以保持主动反吹清洗设备的清洁工作。进一步地，所述集尘罐与锥筒下端之间设置有气体控制组件，所述气体控制组件包括用于封闭或开启锥筒下端的排灰口的一对蝶阀、连接于一对蝶阀之间的管段以及设置于管段上的排氧口，所述集尘罐上设置有连接至气罐的充气口。采用以上技术方案，集尘罐在工作一段时间后会积满物料，此时，再继续回收会导致滤芯下端无法正常排灰。此时操作一对蝶阀，使靠近旋风除尘器下端的蝶阀关断、集料罐上端的蝶阀开启，将锥筒的下端与空气截断，迅速更换新的集尘罐或者清空原本的集尘罐，并通过充气口以及管段上的排氧口对集尘罐进行单独排氧，以避免接回设备的集尘罐将氧气带入。进一步地，所述过滤室内的滤芯有两个且每个滤芯内均设置反吹装置，所述气罐上设置有气罐出气管，所述气罐出气管通过联结三通接至两个滤芯内，所述气罐出气管与每个滤芯联接的管路上设置直角脉冲阀。采用以上技术方案，直角脉冲阀可以将气罐内连续输出的压力转做脉冲输出，不仅出气压力会有所提升，并且，直角脉冲阀的轻微震动可以对滤芯起到晃动的作用，使其上粘附的粉尘颗粒受振下落。进一步地，过滤室的顶端设有封头，封头的顶部开口上可拆卸设置封头盖，封头与封头盖之间设置有密封垫；封头盖上还设有排气口，排气口内设置有氧探头。采用以上技术方案，封头与封头盖共同密封过滤室的顶部，以在顶部形成一个平面，以方便的安装直角脉冲阀。此外，滤芯更换后，通过一对蝶阀的操作，将集尘罐上部进灰的口关断，并以集尘罐排氧时用的排氧口作为惰性气体入口、以封盖顶部的排气口作为气体出口，此时可以对过滤室进行单独排氧。进一步地，靠近放散口处设有过滤烟尘的滤盒，滤盒内设置过滤棉，滤盒侧壁可拆卸设置挡板。采用以上技术方案，反吹后的气体内夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备,包括柜体（1），以及设置于柜体（1）内部的过滤装置，所述过滤装置连至接SLM设备成型室的进风口（4）与回风口（5）之间，其特征是：所述过滤装置包括有至少一个滤芯（75），所述滤芯（75）的内部设置有由内向外吹气的反吹装置（78），所述反吹装置（78）的进气口连通有对其供应惰性气体的气罐（97）、出气口通过设置于柜体（1）上的放散口（3）与外部导通，所述放散口（3）与回风口（5）之间设置有选择气体进入回风口（5）或通过放散口（3）排放至空气的阀组。

【技术特征摘要】
1.一种用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备,包括柜体（1），以及设置于柜体（1）内部的过滤装置，所述过滤装置连至接SLM设备成型室的进风口（4）与回风口（5）之间，其特征是：所述过滤装置包括有至少一个滤芯（75），所述滤芯（75）的内部设置有由内向外吹气的反吹装置（78），所述反吹装置（78）的进气口连通有对其供应惰性气体的气罐（97）、出气口通过设置于柜体（1）上的放散口（3）与外部导通，所述放散口（3）与回风口（5）之间设置有选择气体进入回风口（5）或通过放散口（3）排放至空气的阀组。2.根据权利要求1所述的用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备，其特征是：所述过滤装置包括粗滤部分与精滤部分，两部分之间通过精滤进气管（70）导通，所述粗滤部分包括连接至所述进风口（4）的旋风除尘器（6）以及连通设置于旋风除尘器（6）底部的集料罐（9a），所述滤芯（75）设置于精滤部分。3.根据权利要求2所述的用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备，其特征是：旋风除尘器（6）与集料罐（9a）之间设置有气体控制组件（8），所述气体控制组件（8）包括用于封闭或开启旋风除尘器（6）下端的排灰口（64）的一对蝶阀、连接于一对蝶阀之间的管段以及设置于管段上的排氧口（82），所述集料罐（9a）上设置有连接至气罐（97）的充气口（93）。4.根据权利要求2所述的用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备，其特征是：所述阀组包括设置于回风口（5）上控制其通断的回风气动阀（42a），以及设置于放散口（3）上控制其通断的放散气动阀（42b）。5.根据权利要求2所述的用于激光选区熔化制造的主动反吹清洗设备，其特征是：所述精滤部分包括与精滤进气管（70）连通的过滤室（7），所述滤芯（75）设置于所述过滤室（7）内，所述过...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志国，马凤，陈少博，
申请(专利权)人：北京易加三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11