本發(fā)明屬于金屬粉末激光熔化增材制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有多功能循環(huán)氣流的激光熔化成形除塵系統(tǒng)及除塵方法。

背景技術(shù)：
“3D打印”技術(shù)，也稱為增量制造技術(shù)，產(chǎn)生于上個(gè)世紀(jì)80年代的美國(guó)，CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CNC(數(shù)字化控制)、自動(dòng)控制、激光等技術(shù)的發(fā)展是其產(chǎn)生的前因，至今發(fā)展不到30年?！?D打印”技術(shù)是全球先進(jìn)制造領(lǐng)域興起的一項(xiàng)集光/機(jī)/電、計(jì)算機(jī)、數(shù)控及新材料于一體的制造技術(shù)。在此領(lǐng)域，我國(guó)與世界發(fā)達(dá)國(guó)家之間的技術(shù)差距較小，幾乎位于同一起跑線上。之所以稱之為增量制造，依據(jù)其與傳統(tǒng)切削等材料“去除”制造工藝不同，該技術(shù)通過將粉末、液體、薄片等離散材料逐層堆積，“自然生長(zhǎng)”成三維實(shí)體，因此被通俗叫做“3D打印”技術(shù)。該技術(shù)將三維實(shí)體整體成形，改變?yōu)槿舾啥S平面的疊加成形，大大降低了制造復(fù)雜度。理論上，但凡能夠在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)模型，即可應(yīng)用該技術(shù)在無(wú)需刀具、模具及復(fù)雜工藝條件下快速地將設(shè)計(jì)原型變?yōu)閷?shí)物。目前，該技術(shù)在國(guó)防、航空航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、模具、鑄造、農(nóng)業(yè)、家電、工藝美術(shù)、動(dòng)漫等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展水平依然是衡量一個(gè)國(guó)家整體實(shí)力的關(guān)鍵標(biāo)志之一，而未來(lái)制造技術(shù)在數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)、機(jī)械、材料等關(guān)聯(lián)技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下，必然走向數(shù)字化和智能化?！?D打印”技術(shù)作為整個(gè)先進(jìn)制造技術(shù)當(dāng)中數(shù)字化和智能化較為突出的一類，其發(fā)展也會(huì)在不同層面深刻地對(duì)制造業(yè)整體構(gòu)成影響。首先，“3D打印”技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大(廣度)；其次，“3D打印”技術(shù)在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用層面不斷深入(深度)；再者，3D打印技術(shù)自身的物化形式(裝備與工藝)將更加豐富。由此，該技術(shù)必然會(huì)逐步滲透到國(guó)防、航空航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域，影響著上述各個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)理論和理念，并配合其他傳統(tǒng)技術(shù)，完善甚至更新某些司空見慣的制造方案，致使制造更為智能、簡(jiǎn)捷、綠色的產(chǎn)品性能更加貼近理想狀態(tài)。在3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，激光選區(qū)熔化(SelectiveLaserMelting，SLM)技術(shù)處于高端，是未來(lái)極具發(fā)展?jié)摿Φ囊豁?xiàng)金屬零部件激光直接成形技術(shù)。然而，現(xiàn)有技術(shù)中，在SLM成形過程中，當(dāng)激光作用于掃描區(qū)域的金屬粉末時(shí)，掃描區(qū)域會(huì)產(chǎn)生大量煙塵，所產(chǎn)生的煙塵會(huì)對(duì)成形腔內(nèi)的激光保護(hù)鏡以及運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)等相關(guān)器件產(chǎn)生不利影響。具體的，對(duì)于激光保護(hù)鏡的不利影響為：掃描區(qū)域所產(chǎn)生的煙塵會(huì)上升至位于其正上方的激光保護(hù)鏡附近，并且容易在鏡面附著。一旦出現(xiàn)此類現(xiàn)象，會(huì)造成激光能量的遮擋，不但影響成形質(zhì)量，而且會(huì)造成激光保護(hù)鏡接收激光能量而發(fā)熱炸裂，損害光路。對(duì)于運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)的不利影響為：當(dāng)掃描區(qū)域所產(chǎn)生的金屬粉塵以及煙塵進(jìn)入到運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔內(nèi)的滑臺(tái)導(dǎo)軌時(shí)，會(huì)污染運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔內(nèi)的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件，造成運(yùn)動(dòng)摩擦損傷，從而降低滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件的使用壽命。因此，如何有效對(duì)激光熔化成形腔內(nèi)的氣流進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而有效去除掃描區(qū)域所產(chǎn)生的煙塵，具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種具有多功能循環(huán)氣流的激光熔化成形除塵系統(tǒng)及除塵方法，可有效解決上述問題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：本發(fā)明提供一種具有多功能循環(huán)氣流的激光熔化成形除塵系統(tǒng)，包括上腔體1和下腔體2；所述上腔體1為激光熔化成形腔體，所述上腔體1與所述下腔體2之間相互連通；另外，所述下腔體2的排氣口通過第1輸氣管路3連通到所述上腔體1的進(jìn)氣口；從所述上腔體1的進(jìn)氣口引出三個(gè)引風(fēng)道，分別為第1引風(fēng)道、第2引風(fēng)道和第3引風(fēng)道；所述第1引風(fēng)道與掃描區(qū)域除塵子系統(tǒng)連通；所述第2引風(fēng)道與激光保護(hù)鏡除塵子系統(tǒng)連通；所述第3引風(fēng)道與運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔除塵子系統(tǒng)連通；所述上腔體1的排氣口通過第2輸氣管路4連通到所述下腔體2的進(jìn)氣口，在所述第2輸氣管路4上，按從上腔體1排氣口到下腔體2進(jìn)氣口的方向，依次串聯(lián)有粉塵過濾器6和風(fēng)機(jī)7。優(yōu)選的，所述掃描區(qū)域除塵子系統(tǒng)包括：出氣嘴11和入氣嘴12；所述出氣嘴11和所述入氣嘴12分別設(shè)置在掃描區(qū)域工作平面的前后兩側(cè)，并且，所述出氣嘴11的上揚(yáng)角度為0°～15°，所述入氣嘴12的下傾角對(duì)應(yīng)為5°～20°；在水平高度上，所述出氣嘴11比所述入氣嘴12低10～50mm；所述出氣嘴11的進(jìn)氣端與所述第1引風(fēng)道的出氣端連通；所述入氣嘴12的排氣端與所述上腔體1的排氣口連通。優(yōu)選的，所述出氣嘴11和所述入氣嘴12的寬度與掃描區(qū)域工作平面的寬度相同。優(yōu)選的，所述激光保護(hù)鏡除塵子系統(tǒng)包括保護(hù)風(fēng)道13，所述保護(hù)風(fēng)道13為空心圓環(huán)狀，套在激光保護(hù)鏡的外圍；并且，所述保護(hù)風(fēng)道13的一端面為進(jìn)氣端，使所述保護(hù)風(fēng)道13的內(nèi)部腔體與第2引風(fēng)道的出氣端連通；所述保護(hù)風(fēng)道13的另一端面為盲端；在所述保護(hù)風(fēng)道13的壁面開設(shè)有若干個(gè)與所述保護(hù)風(fēng)道13內(nèi)部腔體連通的通氣孔14，通過所述通氣孔14，吹走向激光保護(hù)鏡方向流動(dòng)的煙塵。優(yōu)選的，圓環(huán)狀的所述保護(hù)風(fēng)道13的直徑為80～300mm；所述保護(hù)風(fēng)道13的截面外徑為5～15mm。優(yōu)選的，所述通氣孔14為狹長(zhǎng)類矩形細(xì)縫孔，矩形寬度為8～20mm，高度2～5mm；所述通氣孔14開設(shè)在圓環(huán)形保護(hù)風(fēng)道截面的圓靠?jī)?nèi)側(cè)的四分之一圓一側(cè)，并且，所述通氣孔14與保護(hù)風(fēng)道截面圓圓心連線與水平直徑的夾角范圍為20°～70°。優(yōu)選的，所述運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔除塵子系統(tǒng)包括左運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔15和右運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔16；左滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體和右滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體均與所述第3引風(fēng)道的排氣口連通；在左滑臺(tái)的壁面開設(shè)有與所述左滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體連通的所述左運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔15，并且，所述左運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔15開設(shè)在與導(dǎo)軌滑塊相接觸的一面；在右滑臺(tái)的壁面開設(shè)有與所述右滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體連通的所述右運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔16，并且，所述右運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔16開設(shè)在與導(dǎo)軌滑塊相接觸的一面。本發(fā)明還提供一種具有多功能循環(huán)氣流的激光熔化成形除塵方法，包括以下步驟：步驟1，控制器啟動(dòng)風(fēng)機(jī)7，上腔體1為激光熔化成形腔體，上腔體1內(nèi)的激光熔化成形器件開始進(jìn)行零件成形的工藝；步驟2，在風(fēng)機(jī)7的作用下，使下腔體2、第1輸氣管路3、上腔體1和第2輸氣管路4形成內(nèi)循環(huán)，并同時(shí)發(fā)生以下三種除塵過程：第一種，掃描區(qū)域除塵過程，即：在掃描區(qū)域工作平面的前后兩側(cè)分別設(shè)置出氣嘴11和入氣嘴12，并且，所述出氣嘴11的上揚(yáng)角度為0°～15°，所述入氣嘴12的下傾角對(duì)應(yīng)為5°～20°；在水平高度上，所述出氣嘴11比所述入氣嘴12低10～50mm；因此，在激光掃描過程中，粉末中的元素產(chǎn)生升華，由于激光的熱作用產(chǎn)生暖氣流，煙塵被帶動(dòng)上升，從出氣嘴11流出的氣流與上升暖氣流推力的矢量和在一定的跨度內(nèi)會(huì)推送煙塵到達(dá)一定的高度，在該高度位置設(shè)置入氣嘴12，進(jìn)而吸入煙塵；入氣嘴12再將吸入的煙塵通過上腔體1的排氣口排入到粉塵過濾器6；通過粉塵過濾器6過濾掉零件成形所產(chǎn)生的煙塵；第二種，激光保護(hù)鏡除塵過程，即：在激光保護(hù)鏡的外圍套設(shè)空心圓環(huán)狀的保護(hù)風(fēng)道13，保護(hù)風(fēng)道13的內(nèi)部腔體與第1輸氣管路3連通，在保護(hù)風(fēng)道13的壁面開設(shè)有若干個(gè)與所述保護(hù)風(fēng)道13內(nèi)部腔體連通的通氣孔14；因此，在激光掃描過程中，當(dāng)激光掃描區(qū)域的煙塵上升到靠近激光保護(hù)鏡時(shí)，通過通氣孔14向下吹走上升的煙塵，進(jìn)而防止激光保護(hù)鏡被煙塵污染；第三種，運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔除塵過程，即：左滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體和右滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體均與第1輸氣管路3連通；在左滑臺(tái)的壁面開設(shè)有與所述左滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體連通的左運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔15，并且，所述左運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔15開設(shè)在與導(dǎo)軌滑塊相接觸的一面；在右滑臺(tái)的壁面開設(shè)有與所述右滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體連通的右運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔16，并且，所述右運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔16開設(shè)在與導(dǎo)軌滑塊相接觸的一面；因此，在激光掃描過程中，從第1輸氣管路3引出兩路氣流，分別從側(cè)面吹入左滑臺(tái)的腔體和右滑臺(tái)的腔體，形成氣幕，并且，氣流由設(shè)置在導(dǎo)軌滑塊與粉刮刀座連接運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔排出，通過微正壓而排斥金屬粉塵以及掃描煙塵進(jìn)入滑臺(tái)導(dǎo)軌處，進(jìn)而防止滑臺(tái)導(dǎo)軌被污染。本發(fā)明提供的具有多功能循環(huán)氣流的激光熔化成形除塵系統(tǒng)及除塵方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)在整個(gè)激光熔化成形過程中，在風(fēng)機(jī)的作用，可及時(shí)將激光作用于金屬粉末所產(chǎn)生的煙霧狀微塵吸入到粉塵過濾器中，并通過粉塵過濾器及時(shí)過濾掉零件成形所產(chǎn)生的煙塵，防止煙霧狀微塵對(duì)后續(xù)成形質(zhì)量的影響，提高了成形率；(2)在整個(gè)激光熔化成形過程中，通過對(duì)氣流流向的設(shè)計(jì)，可防止煙塵上升至位于掃描區(qū)域正上方的激光保護(hù)鏡附近，進(jìn)而防止煙塵對(duì)激光能量的遮擋，保證成形質(zhì)量；(3)在整個(gè)激光熔化成形過程中，通過對(duì)氣流流向的設(shè)計(jì)，可防止煙塵進(jìn)入到運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔內(nèi)的滑臺(tái)導(dǎo)軌，從而防止煙塵污染運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔內(nèi)的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件，提高滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件的使用壽命。附圖說明圖1為本發(fā)明提供的具有多功能循環(huán)氣流的激光熔化成形除塵系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的掃描區(qū)域除塵子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明提供的激光保護(hù)鏡除塵子系統(tǒng)側(cè)面剖視圖；圖4為圖3中A區(qū)域的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖；圖5為本發(fā)明提供的運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔除塵子系統(tǒng)的布置結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明提供的具有多功能循環(huán)氣流的激光熔化成形除塵系統(tǒng)中核心除塵子系統(tǒng)的原理簡(jiǎn)圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明：本發(fā)明提供一種具有多功能循環(huán)氣流的激光熔化成形除塵系統(tǒng)，通過內(nèi)部氣流循環(huán)設(shè)計(jì)，促使流入激光成形工作腔內(nèi)的氣流，參考圖6，至少完成三個(gè)主要功能，第一是對(duì)于激光作用粉末產(chǎn)生的煙塵具有吹吸的定向除塵功能；第二是氣流引入腔體上方的激光保護(hù)鏡附近，向下吹除煙塵的作用；第三是將氣流引入運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔內(nèi)，產(chǎn)生外排粉塵的作用。具體的，結(jié)合圖1，具有多功能循環(huán)氣流的激光熔化成形除塵系統(tǒng)包括上腔體1和下腔體2；上腔體1為激光熔化成形腔體，上腔體1與下腔體2之間相互連通；另外，下腔體2的排氣口通過第1輸氣管路3連通到上腔體1的進(jìn)氣口；從上腔體1的進(jìn)氣口引出三個(gè)引風(fēng)道，分別為第1引風(fēng)道、第2引風(fēng)道和第3引風(fēng)道；第1引風(fēng)道與掃描區(qū)域除塵子系統(tǒng)連通；第2引風(fēng)道與激光保護(hù)鏡除塵子系統(tǒng)連通；第3引風(fēng)道與運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔除塵子系統(tǒng)連通；上腔體1的排氣口通過第2輸氣管路4連通到下腔體2的進(jìn)氣口，在第2輸氣管路4上，按從上腔體1排氣口到下腔體2進(jìn)氣口的方向，依次串聯(lián)有粉塵過濾器6和風(fēng)機(jī)7。其工作原理為：在風(fēng)機(jī)7的作用下，使下腔體2、第1輸氣管路3、上腔體1和第2輸氣管路4形成內(nèi)循環(huán)，并且，從第1輸氣管路3輸出的氣流分別通過一個(gè)引風(fēng)道，一方面，將靠近激光保護(hù)鏡的煙塵通過氣流向下吹回到激光掃描區(qū)域，將靠近運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)導(dǎo)軌的煙塵通過氣流吹回到激光掃描區(qū)域；另一方面，將激光掃描區(qū)域產(chǎn)生的煙塵通過氣流吹入到粉塵過濾器6中，并通過粉塵過濾器6過濾掉零件成形所產(chǎn)生的煙塵，從而既達(dá)到防止激光保護(hù)鏡和運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)導(dǎo)軌被污染的情況，又能夠?qū)⒓す鈷呙鑵^(qū)域產(chǎn)生的煙塵及時(shí)去除，維持激光掃描腔體的潔凈度。對(duì)于本發(fā)明提供的掃描區(qū)域除塵子系統(tǒng)、激光保護(hù)鏡除塵子系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔除塵子系統(tǒng)，屬于本發(fā)明的核心，以下詳細(xì)介紹這三個(gè)除塵子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理：(一)掃描區(qū)域除塵子系統(tǒng)如圖2所示，為掃描區(qū)域除塵子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，掃描區(qū)域除塵子系統(tǒng)主要完成掃描平面產(chǎn)生煙塵的去除功能。掃描區(qū)域除塵子系統(tǒng)包括：出氣嘴11和入氣嘴12；出氣嘴11和入氣嘴12分別設(shè)置在掃描區(qū)域工作平面的前后兩側(cè)，并且，根據(jù)掃描平面的前后寬度，出氣嘴11的上揚(yáng)角度為0°～15°，入氣嘴12的下傾角對(duì)應(yīng)為5°～20°；在水平高度上，出氣嘴11比入氣嘴12低10～50mm；出氣嘴11的進(jìn)氣端與第1引風(fēng)道的出氣端連通；入氣嘴12的排氣端與上腔體1的排氣口連通。出氣嘴11和入氣嘴12的寬度與掃描區(qū)域工作平面的寬度相同。如圖2所示。出入氣嘴保持一定的傾角和高度差主要原因?yàn)椋阂驗(yàn)榧す鈷呙柽^程中，粉末中的元素產(chǎn)生升華，由于激光的熱作用產(chǎn)生暖氣流，煙塵被帶動(dòng)上升，出氣嘴氣流與上升暖氣流推力的矢量和在一定的跨度內(nèi)會(huì)推送煙塵到達(dá)一定的高度，因此在這一高度位置設(shè)置入氣嘴，正好將煙塵大部分吸入。氣路中氣流的流速與流量可控制為5-40L/min的流速，可通過入氣管道的直徑以及風(fēng)機(jī)調(diào)速進(jìn)行控制，達(dá)到最佳狀態(tài)。(二)激光保護(hù)鏡除塵子系統(tǒng)激光保護(hù)鏡除塵子系統(tǒng)主要用于完成激光保護(hù)鏡的除塵功能。如圖3所示，為激光保護(hù)鏡除塵子系統(tǒng)側(cè)面剖視圖。其主要原理為：從工作腔進(jìn)風(fēng)管道處引一路氣流到圓形保護(hù)鏡，形成氣流風(fēng)幕，向下吹走上升煙塵。激光保護(hù)鏡除塵子系統(tǒng)包括保護(hù)風(fēng)道13，保護(hù)風(fēng)道13為空心圓環(huán)狀，保護(hù)風(fēng)道13的直徑為80～300mm，保護(hù)風(fēng)道13的截面外徑為5～15mm，保護(hù)風(fēng)道套在激光保護(hù)鏡的外圍；并且，保護(hù)風(fēng)道13的一端面為進(jìn)氣端，使保護(hù)風(fēng)道13的內(nèi)部腔體與第2引風(fēng)道的出氣端連通；保護(hù)風(fēng)道13的另一端面為盲端；在保護(hù)風(fēng)道13的壁面開設(shè)有若干個(gè)與保護(hù)風(fēng)道13內(nèi)部腔體連通的通氣孔14，通過通氣孔14，吹走向激光保護(hù)鏡方向流動(dòng)的煙塵。對(duì)于通氣孔14，參考圖3，其為狹長(zhǎng)類矩形細(xì)縫孔，矩形寬度為8～20mm，高度2～5mm；如圖4所示，為圖3中A區(qū)域的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖；在圖4中，a1代表保護(hù)風(fēng)道截面圖；a2代表圓內(nèi)側(cè)下四分之一圓；通氣孔14開設(shè)在圓環(huán)形保護(hù)風(fēng)道截面的圓靠?jī)?nèi)側(cè)的四分之一圓一側(cè)，并且，通氣孔14與保護(hù)風(fēng)道截面圓圓心連線與水平直徑的夾角范圍為20°～70°。(三)運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔除塵子系統(tǒng)如圖5所示，為運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔除塵子系統(tǒng)的布置結(jié)構(gòu)示意圖；運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔除塵子系統(tǒng)包括左運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔15和右運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔16；左滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體和右滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體均與第3引風(fēng)道的排氣口連通；在左滑臺(tái)的壁面開設(shè)有與左滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體連通的左運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔15，并且，左運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔15開設(shè)在與導(dǎo)軌滑塊相接觸的一面；在右滑臺(tái)的壁面開設(shè)有與右滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體連通的右運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔16，并且，右運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔16開設(shè)在與導(dǎo)軌滑塊相接觸的一面。從工作腔進(jìn)風(fēng)道引出氣流，而后分為兩路側(cè)面吹入滑臺(tái)內(nèi)腔，形成氣幕，氣流由導(dǎo)軌滑塊與粉刮刀座連接運(yùn)動(dòng)的縫隙溢出，通過微正壓而排斥金屬粉塵以及掃描煙塵進(jìn)入滑臺(tái)導(dǎo)軌處，進(jìn)而防止煙塵污染滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件。本發(fā)明還提供一種具有多功能循環(huán)氣流的激光熔化成形除塵方法，包括以下步驟：步驟1，控制器啟動(dòng)風(fēng)機(jī)7，上腔體1為激光熔化成形腔體，上腔體1內(nèi)的激光熔化成形器件開始進(jìn)行零件成形的工藝；步驟2，在風(fēng)機(jī)7的作用下，使下腔體2、第1輸氣管路3、上腔體1和第2輸氣管路4形成內(nèi)循環(huán)，并同時(shí)發(fā)生以下三種除塵過程：第一種，掃描區(qū)域除塵過程，即：在掃描區(qū)域工作平面的前后兩側(cè)分別設(shè)置出氣嘴11和入氣嘴12，并且，出氣嘴11的上揚(yáng)角度為0°～15°，入氣嘴12的下傾角對(duì)應(yīng)為5°～20°；在水平高度上，出氣嘴11比入氣嘴12低10～50mm；因此，在激光掃描過程中，粉末中的元素產(chǎn)生升華，由于激光的熱作用產(chǎn)生暖氣流，煙塵被帶動(dòng)上升，從出氣嘴11流出的氣流與上升暖氣流推力的矢量和在一定的跨度內(nèi)會(huì)推送煙塵到達(dá)一定的高度，在該高度位置設(shè)置入氣嘴12，進(jìn)而吸入煙塵；入氣嘴12再將吸入的煙塵通過上腔體1的排氣口排入到粉塵過濾器6；通過粉塵過濾器6過濾掉零件成形所產(chǎn)生的煙塵；第二種，激光保護(hù)鏡除塵過程，即：在激光保護(hù)鏡的外圍套設(shè)空心圓環(huán)狀的保護(hù)風(fēng)道13，保護(hù)風(fēng)道13的內(nèi)部腔體與第1輸氣管路3連通，在保護(hù)風(fēng)道13的壁面開設(shè)有若干個(gè)與保護(hù)風(fēng)道13內(nèi)部腔體連通的通氣孔14；因此，在激光掃描過程中，當(dāng)激光掃描區(qū)域的煙塵上升到靠近激光保護(hù)鏡時(shí)，通過通氣孔14向下吹走上升的煙塵，進(jìn)而防止激光保護(hù)鏡被煙塵污染；第三種，運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔除塵過程，即：左滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體和右滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體均與第1輸氣管路3連通；在左滑臺(tái)的壁面開設(shè)有與左滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體連通的左運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔15，并且，左運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔15開設(shè)在與導(dǎo)軌滑塊相接觸的一面；在右滑臺(tái)的壁面開設(shè)有與右滑臺(tái)內(nèi)腔的腔體連通的右運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔16，并且，右運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔16開設(shè)在與導(dǎo)軌滑塊相接觸的一面；因此，在激光掃描過程中，從第1輸氣管路3引出兩路氣流，分別從側(cè)面吹入左滑臺(tái)的腔體和右滑臺(tái)的腔體，形成氣幕，并且，氣流由設(shè)置在導(dǎo)軌滑塊與粉刮刀座連接運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)排氣孔排出，通過微正壓而排斥金屬粉塵以及掃描煙塵進(jìn)入滑臺(tái)導(dǎo)軌處，進(jìn)而防止滑臺(tái)導(dǎo)軌被污染。當(dāng)然，在通過控制粉塵過濾器對(duì)煙塵過濾的過程中，參考圖1，還可優(yōu)先采用以下的循環(huán)控制系統(tǒng)及方法：第2輸氣管路4的端部延伸到下腔體2的腔內(nèi)，在位于下腔體2腔內(nèi)的第2輸氣管路4上安裝有第2電磁閥5，通過控制第2電磁閥5的打開或關(guān)閉狀態(tài)，可控制下腔體2內(nèi)部氣體是否可被吸入到第2電磁閥5。對(duì)于位于下腔體2腔外部的第2輸氣管路4上，還安裝有第1電磁閥8，其中，粉塵過濾器6可對(duì)吸入到第2輸氣管路4的煙塵進(jìn)行粉塵過濾；通過控制第1電磁閥8的打開或關(guān)閉狀態(tài)，可控制第2輸氣管路4是否與外界大氣相通。另外，上腔體1還連通有保護(hù)氣管路9，在保護(hù)氣管路9上安裝有第3電磁閥10；通過控制第3電磁閥10的打開或關(guān)閉狀態(tài)，可控制保護(hù)氣管路是否向上腔體輸入保護(hù)氣。另外，上腔體1還安裝有氧氣表，通過氧氣表的讀數(shù)，可獲知上腔體1內(nèi)部的含氧量。另外，為實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)控制，還包括控制器；控制器分別與第2電磁閥5、粉塵過濾器6、風(fēng)機(jī)7、第1電磁閥8、第3電磁閥10以及氧氣表電連接。實(shí)際應(yīng)用中，第1電磁閥8為常閉電磁閥；第2電磁閥5為常開電磁閥；第3電磁閥10為常閉電磁閥?；谏鲜黾す馊刍尚伪Ｗo(hù)循環(huán)除塵系統(tǒng)，其除塵方法，包括以下步驟：步驟1，控制器控制第1電磁閥8打開、第2電磁閥5和第3電磁閥10關(guān)閉；當(dāng)?shù)?電磁閥8為常閉電磁閥、第2電磁閥5為常開電磁閥、第3電磁閥10為常閉電磁閥時(shí)，控制第1電磁閥8打開是指：對(duì)第1電磁閥8通電；控制第2電磁閥5關(guān)閉是指：對(duì)第2電磁閥5通電；控制第3電磁閥10關(guān)閉是指：控制第3電磁閥斷電。步驟2，控制器啟動(dòng)風(fēng)機(jī)7運(yùn)行5～20秒，在風(fēng)機(jī)7的作用下，下腔體2內(nèi)的氣體通過第1輸氣管路3被吸入到上腔體1，上腔體1內(nèi)的氣體又被吸入到第2輸氣管路4，最終通過第2輸氣管路4上的第1電磁閥8被排放到外界大氣中，使上腔體1和下腔體2的內(nèi)部氣壓處于-20KPa到0KPa的微負(fù)壓范圍內(nèi)；步驟3，然后，控制器停止運(yùn)行風(fēng)機(jī)7，并控制第1電磁閥8關(guān)閉，第2電磁閥5繼續(xù)處于關(guān)閉狀態(tài)，并打開第3電磁閥10，以5-15L/min的流速，通過保護(hù)氣管路9向上腔體1內(nèi)通入保護(hù)氣，保護(hù)氣通入時(shí)間為5-60秒，在結(jié)束通入保護(hù)氣后，停留3～30s，使上腔體1的內(nèi)部氣壓達(dá)到常壓狀態(tài)；由于現(xiàn)有的3D打印機(jī)在進(jìn)行激光熔化成形時(shí)，所處環(huán)境為空氣，因此，熔體存在瞬間氧化的現(xiàn)象，而本發(fā)明中，通過向上腔體通入保護(hù)氣，保證上腔體為低氧狀態(tài)，從而可避免熔體瞬間氧化的現(xiàn)象，提高激光熔化成形率。具體的，本發(fā)明所通入的保護(hù)氣，只要為非氧的不活潑氣體即可，包括但不限于氮?dú)?、CO2或氬氣等。步驟4，重復(fù)步驟1-步驟3，重復(fù)次數(shù)為1～5次，直到上腔體1所安裝的氧氣表所顯示的氧含量在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，結(jié)束執(zhí)行步驟1-步驟3，從而完成腔內(nèi)氣體初步凈化過程；實(shí)際應(yīng)用中，氧含量的預(yù)定范圍為：質(zhì)量含量為0.001％～0.8％，即可避免熔體瞬間氧化。步驟5，然后，控制器控制第1電磁閥8、第2電磁閥5和第3電磁閥10均處于關(guān)閉狀態(tài)，控制器啟動(dòng)風(fēng)機(jī)7，上腔體1為激光熔化成形腔體，上腔體1內(nèi)的激光熔化成形器件開始進(jìn)行零件成形的工藝；在風(fēng)機(jī)7的作用下，使下腔體2、第1輸氣管路3、上腔體1和第2輸氣管路4形成內(nèi)循環(huán)，因此，上腔體1進(jìn)行零件成形時(shí)產(chǎn)生的煙塵，通過氣流帶動(dòng)，能夠及時(shí)被吸入到粉塵過濾器6中，并通過粉塵過濾器6過濾掉零件成形所產(chǎn)生的煙塵；步驟6，在上腔體1內(nèi)進(jìn)行零件成形的過程中，由于上腔體氣密性等限制，必然會(huì)存在部分空氣滲入到上腔體而導(dǎo)致上腔體氧含量上升的問題，因此，控制器通過氧氣表上傳的數(shù)據(jù)，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)到上腔體1的腔內(nèi)氧含量值，并實(shí)時(shí)判斷上腔體1的腔內(nèi)氧含量值是否低于預(yù)設(shè)極大值，即0.8％質(zhì)量含量，如果低于，則打開第3電磁閥10，以5-15L/min的流速，通過保護(hù)氣管路9向上腔體1內(nèi)通入保護(hù)氣，直到上腔體1的腔內(nèi)氧含量值低于預(yù)設(shè)極大值，從而實(shí)時(shí)保證上腔體1的腔內(nèi)氧含量處于預(yù)設(shè)定的安全范圍內(nèi)。綜上所述，本發(fā)明提供的具有多功能循環(huán)氣流的激光熔化成形除塵系統(tǒng)及除塵方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)在整個(gè)激光熔化成形過程中，在風(fēng)機(jī)的作用，可及時(shí)將激光作用于金屬粉末所產(chǎn)生的煙霧狀微塵吸入到粉塵過濾器中，并通過粉塵過濾器及時(shí)過濾掉零件成形所產(chǎn)生的煙塵，防止煙霧狀微塵對(duì)后續(xù)成形質(zhì)量的影響，提高了成形率；(2)在整個(gè)激光熔化成形過程中，通過對(duì)氣流流向的設(shè)計(jì)，可防止煙塵上升至位于掃描區(qū)域正上方的激光保護(hù)鏡附近，進(jìn)而防止煙塵對(duì)激光能量的遮擋，保證成形質(zhì)量；(3)在整個(gè)激光熔化成形過程中，通過對(duì)氣流流向的設(shè)計(jì)，可防止煙塵進(jìn)入到運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔內(nèi)的滑臺(tái)導(dǎo)軌，從而防止煙塵污染運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)腔內(nèi)的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件，提高滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件的使用壽命。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護(hù)范圍。