一种用于电子束3d打印系统的真空过滤器技术方案

本发明专利技术提供一种用于电子束3d打印系统的真空过滤器，用于解决现有真空过滤器存在清洗繁琐、抽真空效率较低、使用寿命较低以及存在安全隐患的问题。该真空过滤器包括外筒和过滤组件；外筒的一端设置有与其内腔相连通的进气通道，另一端设置有其内腔相连通的出气通道，筒壁上设置有与其内腔相连通的出粉通道；过滤组件设置在外筒内，包括进气挡板、m个环形挡板和n个支板；进气挡板和m个环形挡板沿进气通道至出气通道的方向依次设置，且中心线同轴；支板的一端固定设置在外筒内壁上，且与外筒内壁之间设置有过粉通道，另一端分别与进气挡板、环形挡板连接，用于支撑进气挡板和环形挡板。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电子束3d打印系统的真空过滤器
本专利技术属于增材制造领域，具体涉及一种用于电子束3d打印系统的真空过滤器。
技术介绍
电子束选区熔化(EBSM)金属增材制造技术采用电子束作为能量源，在高真空环境下通过逐层熔化金属粉末的方式制造实体部件。由于电子束的功率高、材料对电子束能量吸收率高，使得其制件具有致密度高、氧含量少、热应力低、不易变形开裂、粉末耗材价格低、未成型的粉末可回收利用、打印效率高、材料利用率高等特点，在医疗、航空航天等领域得到应用广泛。在打印过程中，若要保证设备正常工作，EBSM的成型室必须为高真空环境。目前，一般采用真空系统对成型室抽真空，从而使成型室在工作时保持高真空状态，进而使电子束选区熔化(EBSM)设备正常工作。因此，真空系统是EBSM设备正常工作的基础。现有真空系统均设置有真空过滤器，真空过滤器内设置有滤袋或滤网等部件，通过滤袋或滤网对空气中的粉尘进行收集，进而达到过滤的目的。但是，此类过滤装置存在以下问题：1)工作时粉尘会滞留在滤袋或滤网内，打印工作完成后，需要将相关部件拆卸，取出滤袋或滤网进行清理灰尘等工作，使得过滤器的清洗工作比较繁琐，清洗效率较低；2)滤袋或滤网使用一段时间后会挂满粉尘，粉尘将气流通道堵塞，影响气流通过，从而影响抽真空效率，进而影响大尺寸电子束选区熔化(EBSM)设备的打印效率；3)打印过程中产生的粉尘容易快速燃烧，留在滤袋或滤网内部存在一定的安全隐患；4)由于滤袋或滤网的存在，使得过滤器寿命较低，需经常换过滤器，增加了打印成本。专利
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有真空过滤器存在清洗繁琐、抽真空效率较低、使用寿命较低以及存在安全隐患的问题，从而提供一种用于电子束3d打印系统的真空过滤器。为实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种用于电子束3d打印系统的真空过滤器，包括外筒和过滤组件；所述外筒的一端设置有与其内腔相连通的进气通道，另一端设置有其内腔相连通的出气通道，筒壁上设置有与其内腔相连通的出粉通道；所述过滤组件设置在外筒内，包括进气挡板、m个环形挡板和n个支板，其中，m为大于等于2的整数，n为大于等于1的整数，设定外筒内腔的中心线为Z方向，进气挡板所在平面为XY平面；所述进气挡板和m个环形挡板沿进气通道至出气通道的方向依次设置，且中心线同轴，同时，各挡板在XY平面上的投影尺寸依次增大，且各挡板之间的间隔依次减小；所述进气挡板在XY平面上的投影尺寸小于进气通道的尺寸，大于第一个环形挡板的内孔尺寸；所述第m-1个环形挡板在XY平面上的投影尺寸大于第m个环形挡板的内孔在XY平面上的投影尺寸，且最后一个环形挡板在XY平面上的投影尺寸大于出气通道的尺寸；所述支板的一端固定设置在外筒内壁上，且与外筒内壁之间设置有过粉通道，另一端分别与进气挡板、环形挡板连接，用于支撑进气挡板和环形挡板。进一步地，所述进气挡板为圆形挡板，所述环形挡板为圆环挡板，且m个圆环挡板与圆形挡板同轴设置。进一步地，所述进气挡板与第一个环形挡板的距离T1＝(D22-D12)/d2，其中，D1为进气挡板的外径；D2为第一个环形挡板的外径；d2为第一个环形挡板的内径；第m-1个环形挡板与第m个环形挡板之间的间距T2＝(D2m2-D1m2)/d2m，其中，D1为第m-1个环形挡板的外径；D2为第m个环形挡板的外径；d2为第m个环形挡板的内径。进一步地，所述支板的数量为三个，沿外筒的轴线均匀布置。进一步地，所述支板的另一端设置有多个安装缺口，所述进气挡板和环形挡板分别卡接在安装缺口内，实现与支板的连接。进一步地，所述外筒和过滤组件均采用不锈钢制作。进一步地，所述外筒的两端分别设置有入口法兰和出口法兰，用于与外部设备连接。进一步地，所述进气通道和出气通道的尺寸相同，且其中心线同轴设置。进一步地，所述环形挡板的数量为4个。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果为：1.本专利技术真空过滤器无需设置滤袋或滤网，避免了滤袋或滤网挂满粉尘后使气流通道堵塞的问题，使得气道中气体的流通比较流畅，从而减少了抽真空时间，提高了抽真空效率，进而提高了大尺寸电子束选区熔化(EBSM)设备的打印效率。2.本专利技术真空过滤器不含滤袋或滤网，不仅使得过滤器易于清理，还可以降低更换滤袋或滤网等部件的频率，从而提高了打印效率；此外，该真空过滤器由于不包含滤袋或滤网，使得其使用寿命较长，同时还避免了滤袋或滤网带来的安全隐患。3.本专利技术真空过滤器由内外两部分组成，外部包括中间外筒，内部为一组尺寸不同的环形挡板和一个进气挡板，内部与外部连接通过多个沿圆周均布的支板与外筒固定，使得该过滤器结构简单、易于加工制造，加工方式灵活，可焊、可锻、可3d打印。附图说明图1为本专利技术用于电子束3d打印系统的真空过滤器的结构示意图；图2为本专利技术真空过滤器中多个环形挡板的安装示意图；图3为本专利技术真空过滤器中出粉通道的布置示意图；图4为本专利技术真空过滤器中支板的安装示意图；图5为本专利技术真空过滤器的剖视图；图6为本专利技术真空过滤器中支板的结构示意图。附图标记：1-外筒，2-进气挡板，3-环形挡板，4-支板，11-进气通道，12-出气通道，13-出粉通道，14-入口法兰，15-出口法兰，41-过粉通道，42-安装缺口。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术的内容作进一步详细描述。本专利技术提供一种用于电子束3d打印系统的真空过滤器，该真空过滤器用于大尺寸电子束选区熔化(EBSM)设备中，对真空中的分子起到隔离作用，防止真空打印室内的金属粉尘进入真空系统，可有效过滤真空打印室中的粉尘。该过滤器无需使用过滤网或过滤袋等部件，使得气道中气体的流通比较流畅，从而提高了抽真空效率；同时，由于该过滤器中未设置过滤网，避免了频繁更换过滤网或滤袋。因此，与现有的过滤器相比，具有不容易堵、易于清理、寿命长等特点。如图1至图4所示，本专利技术用于电子束3d打印系统的真空过滤器包括外筒1和过滤组件；外筒1的一端设置有与其内腔相连通的进气通道11，另一端设置有其内腔相连通的出气通道12，筒壁上设置有与其内腔相连通的出粉通道13，此时，可将进气通道11和出气通道12设置为相同的尺寸，且两者其中心线同轴。过滤组件设置在外筒1内，包括进气挡板2、m个环形挡板3和n个支板4，其中，m为大于等于2的整数，n为大于等于1的整数，设定外筒内腔的中心线为Z方向，进气挡板2所在平面为XY平面；进气挡板2和m个环形挡板3沿进气通道11至出气通道12的方向依次设置，且中心线同轴，同时，各挡板在XY平面上的投影尺寸依次增大，且各挡板之间的间隔依次减小。此时，要求进气挡板在XY平面上的投影尺寸小于进气通道的尺寸，大于第一个环形挡板的内孔尺寸；第m-1个环形挡板在XY平面上的投影尺寸大于第m个环形挡板的内孔在XY平面上的投影尺寸，且最后一个环形挡板在XY平面上的投影尺寸大于出气通道的尺寸；支板4的一端固定设置在外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电子束3d打印系统的真空过滤器，其特征在于：包括外筒(1)和过滤组件；/n所述外筒(1)的一端设置有与其内腔相连通的进气通道(11)，另一端设置有其内腔相连通的出气通道(12)，筒壁上设置有与其内腔相连通的出粉通道(13)；/n所述过滤组件设置在外筒(1)内，包括进气挡板(2)、m个环形挡板(3)和n个支板(4)，其中，m为大于等于2的整数，n为大于等于1的整数，设定外筒内腔的中心线为Z方向，进气挡板所在平面为XY平面；/n所述进气挡板(2)和m个环形挡板(3)沿进气通道(11)至出气通道(12)的方向依次设置，且中心线同轴，同时，各挡板在XY平面上的投影尺寸依次增大，且各挡板之间的间隔依次减小；/n所述进气挡板(2)在XY平面上的投影尺寸小于进气通道(11)的尺寸，大于第一个环形挡板(3)的内孔尺寸；所述第m-1个环形挡板(3)在XY平面上的投影尺寸大于第m个环形挡板(3)的内孔在XY平面上的投影尺寸，且最后一个环形挡板(3)在XY平面上的投影尺寸大于出气通道(12)的尺寸；/n所述支板(4)的一端固定设置在外筒(1)内壁上，且与外筒(1)内壁之间设置有过粉通道(41)，另一端分别与进气挡板(2)、环形挡板(3)连接，用于支撑进气挡板(2)和环形挡板(3)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于电子束3d打印系统的真空过滤器，其特征在于：包括外筒(1)和过滤组件；
所述外筒(1)的一端设置有与其内腔相连通的进气通道(11)，另一端设置有其内腔相连通的出气通道(12)，筒壁上设置有与其内腔相连通的出粉通道(13)；
所述过滤组件设置在外筒(1)内，包括进气挡板(2)、m个环形挡板(3)和n个支板(4)，其中，m为大于等于2的整数，n为大于等于1的整数，设定外筒内腔的中心线为Z方向，进气挡板所在平面为XY平面；
所述进气挡板(2)和m个环形挡板(3)沿进气通道(11)至出气通道(12)的方向依次设置，且中心线同轴，同时，各挡板在XY平面上的投影尺寸依次增大，且各挡板之间的间隔依次减小；
所述进气挡板(2)在XY平面上的投影尺寸小于进气通道(11)的尺寸，大于第一个环形挡板(3)的内孔尺寸；所述第m-1个环形挡板(3)在XY平面上的投影尺寸大于第m个环形挡板(3)的内孔在XY平面上的投影尺寸，且最后一个环形挡板(3)在XY平面上的投影尺寸大于出气通道(12)的尺寸；
所述支板(4)的一端固定设置在外筒(1)内壁上，且与外筒(1)内壁之间设置有过粉通道(41)，另一端分别与进气挡板(2)、环形挡板(3)连接，用于支撑进气挡板(2)和环形挡板(3)。


2.根据权利要求1所述的用于电子束3d打印系统的真空过滤器，其特征在于：所述进气挡板(2)为圆形挡板，所述环形挡板(3)为圆环挡板，且m个圆环挡板与圆形挡板同轴设置。


3.根据权利要求2所述的用于电子束3d打印系统的真空过滤器，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志翔，卢秉恒，王红宇，贾志浩，
申请(专利权)人：西安增材制造国家研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61