【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属增材制造，尤其涉及一种基于流体力学的基于流体力学的金属3d打印清粉系统。
技术介绍
1、在slm金属3d打印过程中，工件制造完成后会被埋在金属粉末中。由于金属粉末可以回收再利用，在取出工件之前需要先进行初步的清理，以防止粉末散落和浪费。大型设备通常配备专门的清粉工位来进行清理，而对于没有清粉工位的一些大型和中小型设备，则需要进行人工清粉。
2、设备内部的粉末重量相当大。以某型号设备为例，其成型尺寸为400x400x500毫米。该设备最大消耗粉末体积为0.08立方米，以不锈钢粉末为例，其密度超过4吨/立方米，因此总重量达到0.32吨，即320公斤。同时，粉末粒径非常小，通常在0.02毫米至0.06毫米之间。如果操作过快会引起扬尘，动作过大则会导致粉末散落。而且这个过程在大气环境中进行，存在粉尘爆炸的风险。因此，清理粉末是一项需要轻柔、缓慢、耗费体力和耐心的辛苦且高风险的工作。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于流体力学的基于流体力学的金属3d打印清粉系统，以解决现有金属3d打印清粉过程中人工作业量大和自动化水平低的技术问题。
2、本专利技术提供一种基于流体力学的基于流体力学的金属3d打印清粉系统。旨在取代清粉过程中的人工作业量，提高金属3d打印设备自动化水平
3、为实现上述目的，本专利技术的一种基于流体力学的基于流体力学的金属3d打印清粉系统的具体技术方案如下：
4、一种基于流体力学的基于流体力学的金属
5、首先，进气导流罩和吸气导流罩的设计使气流在钣金罩腔体内高效循环，提高清粉效率。放射状聚合的吸气导流片在吸气导流罩内形成风道结构，均匀分布气流，增强清粉效果。其次，这种结构有效减少了粉末扬尘和散落，确保粉末被吸附和收集，避免浪费和污染。系统通过优化的气流路径降低粉尘浓度，减少粉尘爆炸风险，提升安全性。此外，与清粉设备的对接设计提升了清粉过程的自动化水平，降低人工操作强度和人为失误，提高生产效率和工件质量。减少粉尘扬尘和散落也改善了工作环境，操作人员在更清洁和安全的环境中工作，提升工作满意度和健康水平。
6、进一步地，吸气导流罩包括壳体和上盖，壳体和上盖内侧分别设置有定位吸气导流片的定位孔，吸气导流片上设置有与定位孔配合的定位凸起。
7、首先，定位孔和定位凸起的设计确保吸气导流片在吸气导流罩内的准确定位，避免了吸气导流片在使用过程中出现移位或松动，从而保证了气流路径的稳定性和一致性。其次，这种精确的定位方式简化了吸气导流片的安装和拆卸过程，使得维护和更换变得更加方便和快捷，减少了停机时间，提升了生产效率。此外，定位孔和定位凸起的配合使得整个吸气导流罩的结构更加牢固和稳定，提高了系统的耐用性和可靠性，确保长期使用中的高效运行。
8、进一步地，吸气导流罩整体外形呈等腰三角形，定义其长边长度为l5，长边与钣金罩腔体对齐，定义吸气管的中心到长边的距离为吸气导流罩的宽度l2，宽度l2的值为长边l5的1/3～1/2。
9、首先，等腰三角形的外形设计优化了吸气导流罩的气流路径，使得气流在罩体内形成更稳定和高效的流动。这种形状有助于减少涡流和气流死角，提高粉末吸附效率，确保粉末能够被更均匀地吸入。其次，宽度l2的设计范围为长边l5的1/3到1/2，提供了最佳的几何比例，既保证了充足的气流通道，又避免了过度扩散和气流损失，从而提升了清粉效果和效率。再次，吸气导流罩的长边与钣金罩腔体对齐，使得整体结构更加紧凑和协调，有助于减少设备占用空间，提高工作区域的利用率。最后，还增强了吸气导流罩的结构稳定性，确保在操作过程中不易变形和损坏，从而延长了设备的使用寿命。
10、进一步地，吸气导流片包括主体段和弯折后的折弯段，吸气导流片的折弯处位于吸气管底部。
11、首先，吸气导流片的折弯设计有助于优化气流路径，主体段引导气流进入吸气管，而折弯段则在吸气管底部进行导向，确保气流能够有效聚集并进入吸气管，从而提高粉末的吸附效率。
12、其次，折弯段位于吸气管底部的设计能够减少气流的涡流和紊流现象，进一步增强气流的稳定性。这种稳定的气流有助于均匀地清除金属粉末，避免粉末在清理过程中因气流不稳定而散落。
13、另外，这种吸气导流片设计能够提高清粉系统的整体效率和效果。主体段和折弯段的组合，使气流在吸气导流片的引导下，更加精确地进入吸气管，最大程度地减少了气流的损失和分散，从而确保清粉过程的高效性。
14、最后，吸气导流片的折弯设计还增强了其结构强度和耐用性。折弯处的存在使吸气导流片在气流冲击下更具韧性和稳定性，减少了变形和损坏的可能性，从而延长了清粉系统的使用寿命。
15、进一步地，吸气导流片包括中心导流片，中心导流片的两侧分别设置有两组对称的侧向导流片，侧向导流片包括内侧导流片、外侧导流片，折弯段完全设置在吸气管中。
16、中心导流片和侧向导流片的设计可以将气流有效地引导到吸气管中，从而更有效地清除工件表面和周围的金属粉末，提高清洁效率。
17、吸气导流片的设置和布局有助于减少气流中的涡流和紊流现象，从而减少粉尘扬散，保持工作环境清洁。
18、吸气导流片的折弯段设置在吸气管中，可以增强气流的稳定性，确保气流能够准确地进入吸气管，从而提高系统的稳定性和可靠性。
19、进一步地，中心导流片与相邻的侧向导流片的最大间距为h2，内侧导流片与外侧导流片的最大间距为h3，中心导流片与内侧导流片形成面积为s1的吸气区域，外侧导流片与内侧导流片形成面积为s2的吸气区域，外侧导流片和吸气管内壁形成面积为s3的吸气区域，定义s1＝s2＝s3。
20、中心导流片与侧向导流片之间的最大间距h2和h3的设置，以及面积s1、s2、s3的相等定义，有助于确保气流在吸气罩内均匀分布。这样可以有效地清除工件表面和周围的金属粉末，提高清洁效率。
21、中心导流片和侧向导流片的设计，使得气流可以更加精确地进入吸气管，避免了气流的损失和分散，从而提高了清洁效果和效率。
22、由于吸气区域的面积定义相等，使得系统的气流调节更加简单和方便，减少了调节的复杂性和时间成本。
23、进一步地，主体段的末端延伸到钣金罩腔体处，吸气导流片之间在钣金罩腔体处形成吸气口，中心导流片与内侧导流片在钣金罩腔体的间距为h4，外侧导流片与内侧导流片在钣金罩腔体的间距为h5，外侧导流片和在钣金罩腔体外壁的间距为h6，定义h4＝h5＝h6，h4、h5和h6取值范围为100～150mm。
24、主体段末端延伸到钣金本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于流体力学的金属3D打印清粉系统，包括钣金罩腔体(1)，其特征在于，所述钣金罩腔体(1)的两侧分别设置有与钣金罩腔体(1)底部腔室连通的进气导流罩(2)和吸气导流罩(6)，所述吸气导流罩(6)连接有吸气管(4)，所述吸气管(4)与清粉设备的吸气管(4)路对接；所述进气导流罩(2)和钣金罩腔体(1)的底部分别设置有对应的进气孔(3)，所述吸气导流罩(6)内设置有放射状聚合的吸气导流片(7)，所述吸气导流片(7)在吸气导流罩(6)形成分隔并聚合气流的风道结构。
2.根据权利要求1所述的基于流体力学的金属3D打印清粉系统，其特征在于，所述吸气导流罩(6)包括壳体(10)和上盖(12)，所述壳体(10)和上盖(12)内侧分别设置有定位吸气导流片(7)的定位孔，所述吸气导流片(7)上设置有与定位孔配合的定位凸起(8)。
3.根据权利要求2所述的基于流体力学的金属3D打印清粉系统，其特征在于，所述吸气导流罩(6)整体外形呈等腰三角形，定义其长边长度为L5，长边与钣金罩腔体(1)对齐，定义吸气管(4)的中心到长边的距离为吸气导流罩(6)的宽度L2，宽度L2的值
4.根据权利要求3所述的基于流体力学的金属3D打印清粉系统，其特征在于，所述吸气导流片(7)包括主体段和弯折后的折弯段，吸气导流片(7)的折弯处位于吸气管(4)底部。
5.根据权利要求4所述的基于流体力学的金属3D打印清粉系统，其特征在于，所述吸气导流片(7)包括中心导流片(71)，中心导流片(71)的两侧分别设置有两组对称的侧向导流片，侧向导流片包括内侧导流片(71)、外侧导流片(72)，所述折弯段完全设置在吸气管(4)中。
6.根据权利要求5所述的基于流体力学的金属3D打印清粉系统，其特征在于，所述中心导流片(71)与相邻的侧向导流片的最大间距为H2，内侧导流片(71)与外侧导流片(72)的最大间距为H3，中心导流片(71)与内侧导流片(71)形成面积为S1的吸气区域，外侧导流片(72)与内侧导流片(71)形成面积为S2的吸气区域，外侧导流片(72)和吸气管(4)内壁形成面积为S3的吸气区域，定义S1＝S2＝S3。
7.根据权利要求6所述的基于流体力学的金属3D打印清粉系统，其特征在于，主体段的末端延伸到钣金罩腔体(1)处，吸气导流片(7)之间在钣金罩腔体(1)处形成吸气口(5)，中心导流片(71)与内侧导流片(71)在钣金罩腔体(1)的间距为H4，外侧导流片(72)与内侧导流片(71)在钣金罩腔体(1)的间距为H5，外侧导流片(72)和在钣金罩腔体(1)外壁的间距为H6，定义H4＝H5＝H6，H4、H5和H6取值范围为100～150mm。
8.根据权利要求1所述的基于流体力学的金属3D打印清粉系统，其特征在于，所述进气孔(3)直径D1为10mm，进气孔(3)之间的间距L1范围为16～20mm，进气孔(3)中心距离钣金罩腔体(1)底部的跟离H1的范围为8～15mm。
9.根据权利要求1所述的基于流体力学的基于流体力学的金属3D打印清粉系统，其特征在于，所述钣金罩腔体(1)的尺寸在长度上比最大工件多30～50mm，所述钣金罩腔体(1)的尺寸在宽度上比最大工件多30～50mm，所述钣金罩腔体(1)的尺寸在高度上比最大工件多20～50mm。
...【技术特征摘要】
1.一种基于流体力学的金属3d打印清粉系统，包括钣金罩腔体(1)，其特征在于，所述钣金罩腔体(1)的两侧分别设置有与钣金罩腔体(1)底部腔室连通的进气导流罩(2)和吸气导流罩(6)，所述吸气导流罩(6)连接有吸气管(4)，所述吸气管(4)与清粉设备的吸气管(4)路对接；所述进气导流罩(2)和钣金罩腔体(1)的底部分别设置有对应的进气孔(3)，所述吸气导流罩(6)内设置有放射状聚合的吸气导流片(7)，所述吸气导流片(7)在吸气导流罩(6)形成分隔并聚合气流的风道结构。
2.根据权利要求1所述的基于流体力学的金属3d打印清粉系统，其特征在于，所述吸气导流罩(6)包括壳体(10)和上盖(12)，所述壳体(10)和上盖(12)内侧分别设置有定位吸气导流片(7)的定位孔，所述吸气导流片(7)上设置有与定位孔配合的定位凸起(8)。
3.根据权利要求2所述的基于流体力学的金属3d打印清粉系统，其特征在于，所述吸气导流罩(6)整体外形呈等腰三角形，定义其长边长度为l5，长边与钣金罩腔体(1)对齐，定义吸气管(4)的中心到长边的距离为吸气导流罩(6)的宽度l2，宽度l2的值为长边l5的1/3～1/2。
4.根据权利要求3所述的基于流体力学的金属3d打印清粉系统，其特征在于，所述吸气导流片(7)包括主体段和弯折后的折弯段，吸气导流片(7)的折弯处位于吸气管(4)底部。
5.根据权利要求4所述的基于流体力学的金属3d打印清粉系统，其特征在于，所述吸气导流片(7)包括中心导流片(71)，中心导流片(71)的两侧分别设置有两组对称的侧向导流片，侧向导流片包括内侧导流片(71)、外侧导流片...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩向阳，王振华，
申请(专利权)人：深圳市华阳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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