一种气氛净化方法及系统技术方案

本申请涉及一种气氛净化方法，包括以下步骤：过滤组件及管路洗气步骤通过惰性气体对过滤组件以及与过滤组件连接的管路充气以排出空气；将3D打印机中的气氛通过吸气管路吸入过滤组件中进行除烟除尘处理后经吹气管路送回3D打印机中形成过滤净化回路，进行循环除烟、除尘。还提供了了一种气氛净化系统，包括过滤组件，该过滤组件通过吸气管路和吹气管路与3D打印机连接构成过滤净化循环回路；吸气管路与3D打印机的连接端设有吸气控制阀，吹气管路与3D打印机的连接端设有吹气控制阀，吸气管路和吹气管路之间通过连接管路连接，过滤组件通过进气管路连接惰性气体气源，连接管路上设有连接管路控制阀。通过过滤组件隔离烟尘得到清洁后的气体进行循环。

【技术实现步骤摘要】
一种气氛净化方法及系统
本专利技术属于打印设备领域，涉及3D打印设备，尤其是涉及一种气氛净化方法及系统。
技术介绍
目前金属3D打印主流技术都是利用激光为能量源将粉末熔融成型。当激光进行金属粉末熔化时，会伴有烟尘的产生，如果不能及时处理，这些烟尘会在热气流的扰动下附着于成形腔体内，或是弥漫于激光成型面上，造成成型区域污染，降低金属3D打印的精度及工件的质量，烟尘过多会影响激光的穿透力，导致3D打印机烧结能力下降，也会覆盖激光系统防护镜面，导致透镜烧毁。因为金属3D打印机成型室内通常是充斥着惰性气体，防止金属粉末被氧化和形成粉尘爆炸环境，惰性气体成本较高，若直接将成型室内的烟尘排到大气中，必须同时又要不断的补入惰性气体，这才能保证成型室内的惰性气体环境，但是这样会造成惰性气体的浪费，从而提高3D打印的成本。上述所谓的烟尘不仅含有激光烧结产生的烟气，还含有未反应的金属粉末，甚至包括一些凝固的大颗粒物质。无论何种成分，其化学活性与残余能量极高，使得捕集的烟尘具有易燃易爆性，这些物质与外界空气接触时极易发生燃烧或爆炸等反应，十分危险。对金属3D打印成型室进行气氛循环过滤，并重复利用惰性气体，很有必要。
技术实现思路
本申请的目的是针对上述问题，提供一气氛净化方法；本申请的又一目的是针对上述问题，提供一种气氛净化系统；为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：本申请创造性地提供了一种气氛净化方法，包括以下步骤：过滤组件及管路洗气步骤通过惰性气体对过滤组件以及与过滤组件连接的管路充气以排出空气；循环过滤净化步骤将3D打印机中的气氛通过吸气管路吸入过滤组件中进行除烟除尘处理后经吹气管路送回3D打印机中形成过滤净化回路，进行循环除烟、除尘。在上述的气氛净化方法中，除烟除尘处理包括依次将气氛经一级过滤器、二级过滤器和三级过滤器进行过滤。在上述的气氛净化方法中，一级过滤器为旋风分离器，二级过滤器为高中效过滤器，三级过滤器为高效过滤器。在上述的气氛净化方法中，还包括打印机洗气步骤，通过惰性气体对3D打印机进行充气以排出空气。在上述的气氛净化方法中，过滤组件洗气步骤中对过滤组件进行充气至过滤组件中氧含量低于设定值停止。在上述的气氛净化方法中，循环过滤净化步骤中，当过滤净化循环回路中氧含量高于设定值时，恢复充入惰性气体，当过滤净化循环回路中氧含量低于设定值时，停止充入惰性气体。在上述的气氛净化方法中，循环过滤净化步骤中，当过滤净化循环回路中气体压力高于设定值时，接通第一排气通道进行排气，当过滤净化循环回路中气体压力低于设定值时，关闭第一排气通道停止排气。一种根据上述任一项方法的气氛净化系统，包括过滤组件，该过滤组件通过吸气管路和吹气管路与3D打印机连接构成过滤净化循环回路；吸气管路与3D打印机的连接端设有吸气控制阀，吹气管路与3D打印机的连接端设有吹气控制阀，吸气管路和吹气管路之间通过连接管路连接，过滤组件通过进气管路连接惰性气体气源，连接管路上设有连接管路控制阀。在上述的气氛净化系统中，过滤组件包括沿气路方向依次设置的一级过滤器、二级过滤器和三级过滤器；一级过滤器为旋风分离器，二级过滤器为高中效过滤器，三级过滤器为高效过滤器。在上述的气氛净化系统中，还包括打印机洗气通路，该打印机洗气通路包括连接惰性气体气源和3D打印机的打印机洗气管路以及连接3D打印机的第二排气通道；进气管路上设有进气阀，第一排气通道上设有第一排气阀，过滤组件的出口端设有风机、氧含量传感器和压力传感器，氧含量传感器与进气阀信号连接，压力传感器与第一排气阀信号连接；二级过滤器具有多个，多个二级过滤器并联在以及过滤器和三级过滤器之间。与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：1)采用气氛循环过滤作为金属3D打印设备的除尘辅助装置，快速带走3D打印设备中的烟尘，并通过将过滤组件隔离烟尘，将清洁后的气体返回3D打印设备的成型腔体中，形成稳定的循环过程。2)全程进行惰性气体保护，防止粉末被氧化，保证粉末质量，还可以预防粉尘爆炸风险。3)针对不同成分及烟尘粒径不一的情况，采用三级过滤进行粉剂过滤，同时对收集的危险等级相异的粉尘物质采用不同的防爆处理措施，提升了滤芯的使用寿命，降低了滤芯的更换频次。4)能够通过氧含量传感器和压力传感器提供实时监测，保证系统内氧含量保持在低浓度，压力值保持稳定。附图说明图1是本申请提供的框图。图2是本申请提供的管路结构图。图中，吸气管路11、吸气控制阀110、吹气管路12、吹气控制阀120、连接管路13、连接管路控制阀130、第一排气通道14、第一排气阀140、进气管路15、进气阀150、打印机洗气管路16、第二排气通道17、过滤组件2、风机201、氧含量传感器202、压力传感器203、一级过滤器21、二级过滤器22、三级过滤器23、3D打印机3、惰性气体气源4。具体实施方式通过以下具体实施例进一步阐述；如图1和图2所示，一种气氛净化系统，包括过滤组件2，该过滤组件2通过吸气管路11和吹气管路12与3D打印机3连接构成除尘循环回路，吸气管路11与3D打印机3的连接端设有吸气控制阀110，吹气管路12与3D打印机3的连接端设有吹气控制阀120，该吸气管路11和吹气管路12之间通过连接管路13连接，过滤组件2通过进气管路15连接惰性气体气源4，连接管路13上设有连接管路控制阀130。采用气氛循环过滤作为金属3D打印设备的除尘辅助装置，快速带走3D打印设备中的烟尘，并通过将过滤组件隔离烟尘，将清洁后的气体返回3D打印设备的成型腔体中，形成稳定的循环过程。气氛净化系统中还包括打印机洗气通路，该打印机洗气通路包括连接惰性气体气源4和3D打印机3的打印机洗气管路16以及连接3D打印机3的第二排气通道17。打印机洗气管路16上设有打印机洗气阀160，对打印机进行洗气，以排出打印机中的空气，使系统中充满惰性气体，避免粉末被氧化。第一排气通道14通过第一排气过滤装置51连接大气，该第一排气通道14上设有第一排气阀140；第二排气通道17通过第二排气过滤装置52连接大气，该第二排气通道17上设有第二排气阀170。对排出气体进行过滤处理，以保护环境。过滤组件2包括沿气路方向依次设置的一级过滤器21、二级过滤器22和三级过滤器23。具体而言，一级过滤器21优选为旋风分离器，过滤大颗粒粉尘。二级过滤器22优选为高中效过滤器，可选用F9级过滤器，可过滤粒径大于等于1.0μm的烟尘，过滤效率为90～99％。三级过滤器23优选为高效过滤器，可选用H13级过滤器，可过滤粒径大于等于0.5μm的烟尘，过滤效率大于等于99.99％。一级过滤器21和三级过滤器23之间并联有多个二级过滤器22，各二级过滤器22的上游端和下游端均设有一个一级过滤控制阀220，并且各二级过滤器22的上游端和下游端设有压差传感器221。...

【技术保护点】
1.一种气氛净化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n过滤组件及管路洗气步骤通过惰性气体对过滤组件(2)以及与过滤组件(2)连接的管路充气以排出空气；/n循环过滤净化步骤将3D打印机(3)中的气氛通过吸气管路(11)吸入过滤组件(2)中进行除烟除尘处理后经吹气管路(12)送回3D打印机(3)中形成过滤净化回路，进行循环除烟、除尘。/n

【技术特征摘要】
1.一种气氛净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
过滤组件及管路洗气步骤通过惰性气体对过滤组件(2)以及与过滤组件(2)连接的管路充气以排出空气；
循环过滤净化步骤将3D打印机(3)中的气氛通过吸气管路(11)吸入过滤组件(2)中进行除烟除尘处理后经吹气管路(12)送回3D打印机(3)中形成过滤净化回路，进行循环除烟、除尘。


2.如权利要求1所述的气氛净化方法，其特征在于：所述除烟除尘处理包括依次将气氛经一级过滤器(21)、二级过滤器(22)和三级过滤器(23)进行过滤。


3.如权利要求2所述的气氛净化方法，其特征在于：所述一级过滤器(21)为旋风分离器，所述二级过滤器(22)为高中效过滤器，所述三级过滤器(23)为高效过滤器。


4.如权利要求1所述的气氛净化方法，其特征在于：还包括打印机洗气步骤，通过惰性气体对3D打印机(3)进行充气以排出空气。


5.如权利要求1所述的气氛净化方法，其特征在于：所述过滤组件洗气步骤中对过滤组件(2)进行充气至过滤组件(2)中氧含量低于设定值停止。


6.如权利要求1所述的气氛净化方法，其特征在于：所述循环过滤净化步骤中，当过滤净化循环回路中氧含量高于设定值时，恢复充入惰性气体，当过滤净化循环回路中氧含量低于设定值时，停止充入惰性气体。


7.如权利要求1所述的气氛净化方法，其特征在于：所述循环过滤净化步骤中，当过滤净化循环回路中气体压力高于设定值时，接通第一排气通道(14)进行排气，当过滤净化循环回路中气体压力低于设定值时，关闭第一排气通道(14)停止排气。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，陈马龙，姜军，
申请(专利权)人：浙江拓博环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33