本发明专利技术公开了一种激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构及装置，涉及激光选区熔化技术领域，其中，激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构包括引流整流壳体，引流整流壳体包括气流入口，以供气流流入；引流部分，引流部分包括成型于引流整流壳体内部的多个引流流道，气流入口与各引流流道均连通，从而将气流分散到各引流流道；整流部分，整流部分位于引流部分的出风位置，整流部分包括成型于引流整流壳体内部的整流网格，整流网格包括网格阵列排布的多个整流流道，各整流流道相互平行，各引流流道的末端分别直连整流流道，以通过整流网格使引流流道的气流的水平分量和垂直分量通过整流网格消除，从而在成形平面上获得平行向前的均匀气流。向前的均匀气流。向前的均匀气流。
【技术实现步骤摘要】
一种激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构及装置
[0001]本专利技术涉及激光选区熔化
，特别涉及一种激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构，还涉及一种激光选区熔化风场强度均匀分布的装置。
技术介绍
[0002]在激光选区熔化(Selective Laser Melting，SLM)成型过程中，金属粉末受到高激光能量密度的冲击，会产生大量烟尘颗粒并随气流扩散到成型平面上方，如果成形平面的风场强度不均匀，那么将会导致烟尘不能及时吹到吸风口，大量的烟尘漂浮在成形腔内，这会使得激光能量到达成型平面时受到干扰和衰减，影响成型质量和生产效率。同时随着打印时间的延长，烟尘颗粒会越来越多地附着在激光振镜保护镜表面，进一步降低到达成型平面的激光能量。因此，本领域需要寻求一种有效的解决方案来减轻烟尘颗粒对SLM成型过程的影响，以提高成型质量。
[0003]当产生的烟尘颗粒粒径较大时，它们容易降落到成形平面上。如果激光能量不足以将这些大颗粒完全熔化，它们会与工件表面粘结在一起，导致出现未熔区域和凸起，从而降低成型质量。此外，不均匀的风场也会导致同一批次成形的试样在不同的成形位置具有不同的性能，从而影响成形品质的一致性。因此，为了提高成形品质和一致性，需要一种能够控制风场均匀性并减少烟尘颗粒对成型过程的干扰的装置。
[0004]通常情况下，在激光选区熔化小型设备中，保护气体往往是通过一定口径的管道从循环风机吹出，然后通过进风口扩散至整个加工区域。其中，进风口与出风口中间通常是简单的空腔结构，如果不对这部分气流进行引流和整流，则保护气流在各出风口位置的均匀性难以保证，成形质量的一致性难以保证。
技术实现思路
[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本专利技术实施例提供一种激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构，保证气流的流量和流速均匀性。
[0006]本专利技术实施例还提供一种激光选区熔化风场强度均匀分布的装置。
[0007]根据本专利技术第一方面的实施例，提供一种激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构，包括引流整流壳体，其中，所述引流整流壳体包括气流入口，以供气流流入；引流部分，所述引流部分包括成型于所述引流整流壳体内部的多个引流流道，所述气流入口与各所述引流流道均连通，从而将气流分散到各所述引流流道；以及整流部分，所述整流部分位于所述引流部分的出风位置，所述整流部分包括成型于所述引流整流壳体内部的整流网格，所述整流网格包括网格阵列排布的多个整流流道，各所述整流流道相互平行，各所述引流流道的末端分别直连若干个所述整流流道，以通过所述整流网格使所述引流流道的气流的水平分量和垂直分量通过所述整流网格消除，从而在成形平面上获得平行向前的均匀气流。
[0008]上述激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构，至少具有以下有益效果：气流入口外接保护气体进气管道，气流送入引流流道中，气流能够从气流入口均匀地流向各个引流流道，最终以相似的流速到达整流部分，实现了气流的均匀引导；此外，整流部分是由整流网格构成的，整流网格限制了气流在左右和上下方向上的移动，使气流成为平行于前方的保护气流。因此，整流流道能够将气流从上下左右各个方向引导并限制为平行于前方，使其在成形平面上呈现出均匀的流速和流量，有助于有效清除加工过程中各个位置的烟尘。
[0009]根据本专利技术第一方面的实施例，所述引流整流壳体的内部在所述引流部分的位置处，通过设置多个引流薄壁，从而间隔出各所述引流流道，各所述引流薄壁等距设置。
[0010]根据本专利技术第一方面的实施例，各所述引流流道从所述气流入口位置处开始弯曲，并逐渐相互平行设置。
[0011]根据本专利技术第一方面的实施例，各所述引流薄壁的弯曲段的弯曲角度大于0
°
且不大于180
°
。
[0012]根据本专利技术第一方面的实施例，所述引流流道的长度为≥30mm，相邻两个所述引流流道之间的间距为≥1.5mm，所述引流薄壁的厚度≥0.2mm。
[0013]根据本专利技术第一方面的实施例，所述整流网格的长度≥50mm，所述整流网格的壁厚≥0.2mm，单个所述整流流道的横截面积≤10000mm2。
[0014]根据本专利技术第一方面的实施例，所述整流网格在整个所述整流部分的截面积占比不大于20％。
[0015]根据本专利技术第二方面的实施例，提供一种激光选区熔化风场强度均匀分布的装置，包括成型腔体，所述成型腔体内具有成型平面，所述成型腔体设置有进风口和出风口，以使气流从所述进风口流入后，从所述成型平面的上方流过，并经所述出风口流出；本专利技术第一方面实施例所述的激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构，设置于所述成型腔体的所述进风口；以及吸风结构，所述吸风结构设置在所述成型腔体的所述出风口。
[0016]根据本专利技术第二方面的实施例，所述激光选区熔化风场强度均匀分布的装置还包括风口连接板，所述风口连接板内部具有蜂窝状排布的多个风口流道，所述风口连接板安装在所述整流网格的出风位置。
[0017]根据本专利技术第二方面的实施例，所述气流入口接入保护气体进气管道，所述保护气体进气管道与所述气流入口间隙配合连接，配合间隙＞0.01mm。
[0018]上述激光选区熔化风场强度均匀分布的装置，至少具有以下有益效果：气流由保护气体进气管道引入到引流流道中，气流通过激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构进行整流，获得平行于前方的气流，吸风结构外接风机后进行吸风，成形平面上的气流呈现出均匀的流速和流量，如此有助于有效清除加工过程中各个位置的烟尘。
附图说明
[0019]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步地说明；
[0020]图1是本专利技术实施例激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构的透视图；
[0021]图2是本专利技术实施例激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构的前视图；
[0022]图3是本专利技术实施例激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构的剖视图；
[0023]图4是本专利技术实施例激光选区熔化风场强度均匀分布的装置的透视图，其中，成型腔体采用剖视角度表达；
[0024]图5是本专利技术实施例激光选区熔化风场强度均匀分布的装置另一种视角的透视图，其中，成型腔体采用剖视角度表达；
[0025]图6是本专利技术实施例激光选区熔化风场强度均匀分布的装置的剖视图。
具体实施方式
[0026]本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。
[0027]在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构，其特征在于：包括引流整流壳体，其中，所述引流整流壳体包括气流入口，以供气流流入；引流部分，所述引流部分包括成型于所述引流整流壳体内部的多个引流流道，所述气流入口与各所述引流流道均连通，从而将气流分散到各所述引流流道；以及整流部分，所述整流部分位于所述引流部分的出风位置，所述整流部分包括成型于所述引流整流壳体内部的整流网格，所述整流网格包括网格阵列排布的多个整流流道，各所述整流流道相互平行，各所述引流流道的末端分别直连若干个所述整流流道，以通过所述整流网格使所述引流流道的气流的水平分量和垂直分量通过所述整流网格消除，从而在成形平面上获得平行向前的均匀气流。2.根据权利要求1所述的激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构，其特征在于：所述引流整流壳体的内部在所述引流部分的位置处，通过设置多个引流薄壁，从而间隔出各所述引流流道，各所述引流薄壁等距设置。3.根据权利要求2所述的激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构，其特征在于：各所述引流流道从所述气流入口位置处开始弯曲，并逐渐相互平行设置。4.根据权利要求3所述的激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构，其特征在于：各所述引流薄壁的弯曲段的弯曲角度大于0
°
且不大于180
°
。5.根据权利要求2所述的激光选区熔化风场强度均匀分布的风口结构，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯永伟，王家淳，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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