本實用新型涉及快速成型技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種SLM設(shè)備光學窗口保護裝置。
背景技術(shù):
選擇性激光熔融(Selective laser melting,簡稱SLM)設(shè)備通過精細激光聚焦光斑,逐步掃描新鋪粉層上的選定區(qū)域,形成面輪廓后,層層堆積成型制造,從而直接獲得幾乎任意形狀、具有完全冶金結(jié)合的金屬功能零件,致密度可達到近乎100%;SLM設(shè)備將復雜三維幾何體化簡為二維平面制造,制造成本不取決于零件的復雜性,而是取決于零件的體積和成型方向。
SLM設(shè)備作為直接制造金屬功能零件的重要方式,其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在:
采用分層制造技術(shù),成型件不受幾何復雜度的影響,對任意復雜成型金屬零件可直接制造,尤其是對于個性化小批量復雜金屬產(chǎn)品制造非常方便;
使用高功率密度的光纖激光器,光束模式好,激光光斑小,成型精度高;
直接制成終端金屬產(chǎn)品,由于激光能量密度較高,對熔點高、難加工金屬材料可直接加工成終端金屬產(chǎn)品;
成型金屬零件是具有冶金實體的實體,其相對密度幾乎達到100%,性能超過傳統(tǒng)鑄造件。
選擇性激光熔融工藝使用的是金屬粉末,激光器、振鏡、場鏡等光學器件在計算機的操控下對金屬粉末進行掃描照射而實現(xiàn)材料的熔融,通過材料的層層堆積實現(xiàn)成型。選擇性激光熔融的整個工藝裝置由粉末缸和成型缸組成。工作時,粉末缸活塞(送粉活塞)上升,由刮刀將粉末均勻鋪在安裝在成型缸活塞(工作活塞)上的成型基臺上,計算機根據(jù)原型的切片模型控制激光束的二維掃描軌跡,有選擇地燒結(jié)固體粉末材料以形成零件的一個層面。粉末完成一層后,成型缸活塞下降一個層厚,鋪粉系統(tǒng)在成型基臺重新鋪上新粉??刂萍す馐賿呙锜Y(jié)新層。如此循環(huán)往復,層層疊加,直到三維零件成型。最后,將未燒結(jié)的粉末回收到粉末缸中,并取出成型件。
選擇性激光熔融設(shè)備的核心部件是由激光發(fā)生器、擴束鏡、振鏡、場鏡組成的光學系統(tǒng);并且,由于金屬粉末的特性,整個打印過程是在一個充滿氮氣或者氬氣的完全密閉的成型倉內(nèi),光學系統(tǒng)出來的激光需要通過安裝在成型倉的窗口鏡(石英玻璃)入射到成型基臺。在選擇性激光熔融(SLM)設(shè)備打印過程中,成型倉會有金屬粉塵和金屬粉末氧化物的漂浮,如果漂浮物附著在窗口鏡上會導致入射到成型倉內(nèi)的激光光束質(zhì)量下降,影響金屬零件的打印成型質(zhì)量,嚴重時會導致無法成型。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
實用新型目的:本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種SLM設(shè)備光學窗口保護裝置。
為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型提供了一種SLM設(shè)備光學窗口保護裝置,包括窗口鏡固定板,窗口鏡固定板上設(shè)有窗口鏡安裝板,窗口鏡安裝板內(nèi)圈設(shè)有窗口鏡,窗口鏡固定板固定住窗口鏡,窗口鏡固定板上設(shè)有進氣孔,進氣孔內(nèi)設(shè)有進氣接頭,進氣接頭連通設(shè)置在窗口鏡固定板內(nèi)的氣路通道,窗口鏡固定板內(nèi)圈設(shè)有一個以上的與氣路通道相通的出氣槽口,窗口鏡固定板底部設(shè)有出氣口封板。
所述窗口鏡固定板為環(huán)狀結(jié)構(gòu),窗口鏡固定板下側(cè)面包括外圈和內(nèi)圈,外圈和內(nèi)圈之間形成空腔結(jié)構(gòu)從而構(gòu)成氣路通道,進氣孔設(shè)置在窗口鏡固定板的外圈上,出氣槽口設(shè)置在窗口鏡固定板的內(nèi)圈上。
本實用新型中,所述窗口鏡安裝板與窗口鏡之間設(shè)有小O型圈,用于密封窗口鏡。
本實用新型中,所述出氣槽口有四個,出氣槽口對稱分布在進氣孔中心軸線的兩側(cè)。
本實用新型中,間隔最遠的兩個出氣槽口與圓心的最大夾角小于180度,避免氣旋產(chǎn)生。
本實用新型中,所述窗口鏡安裝板上設(shè)有大O型圈,用于與外部成型倉之間的連接密封。
有益效果:本實用新型的一種SLM設(shè)備光學窗口保護裝置,窗口鏡的安裝維護方便、密封性也能滿足使用要求;采用惰性氣體從同一側(cè)對窗口鏡吹氣保護,在保護窗口鏡不被污染的同時也避免了氣旋的產(chǎn)生;整個裝置再與成型倉連接時采用O型圈密封,確保成型倉的密封性。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做更進一步的具體說明,本實用新型的上述或其他方面的優(yōu)點將會變得更加清楚。
圖1是實施例1的剖視圖;
圖2是實施例1的軸視圖;
圖3是實施例1的底視圖;
圖4是窗口鏡固定板的軸視圖;
圖5是窗口鏡固定板的底視圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型作詳細說明。
實施例:
如圖1、圖2和圖3,包括窗口鏡固定板1、出氣口封板2、窗口鏡安裝板3、大O型圈4、小O型圈5、窗口鏡6和進氣接頭7,其中,窗口鏡固定板1上端為窗口鏡安裝板3,窗口鏡安裝板3內(nèi)圈設(shè)置一窗口鏡6,窗口鏡固定板1頂住窗口鏡6,使其固定;窗口鏡安裝板3與窗口鏡6之間設(shè)有小O型圈5,對窗口鏡進行密封,窗口鏡固定板1一側(cè)設(shè)有一個進氣接頭7,窗口鏡安裝板3上設(shè)有大O型圈4,用于整個裝置與成型倉之間的連接密封。
如圖4和圖5,所述窗口鏡固定板1為環(huán)狀結(jié)構(gòu),窗口鏡固定板1下側(cè)面包括外圈1a和內(nèi)圈1b,外圈1a和內(nèi)圈1b之間形成空腔結(jié)構(gòu)從而構(gòu)成氣路通道9,進氣孔8設(shè)置在窗口鏡固定板1的外圈上,出氣槽口10設(shè)置在窗口鏡固定板1的內(nèi)圈上。窗口鏡固定板1內(nèi)部設(shè)有氣路通道,窗口鏡固定板1外壁設(shè)有進氣孔8、氣路通道9和出氣槽口10,在窗口鏡固定板上加工有氣路通道,為了減小氣旋的產(chǎn)生,氣路通道采用一側(cè)吹氣的方式,在同一側(cè)開有對稱的4個出氣口,出氣槽口對稱分布在進氣孔中心軸線的兩側(cè);為了方便窗口鏡固定板氣路通道的加工,整個氣路通道加工成敞開式的,采用出氣口封板2進行密封;進氣由連接在窗口鏡固定板進氣孔8上的進氣接頭7作為總進氣口。
在窗口鏡固定板1上設(shè)計有用于對窗口鏡6進行吹氣保護的氣路通道9,進氣口由進氣接頭7通過氣管與整機設(shè)備相連。另外,為了方便氣路通道的加工,在設(shè)計時采用在窗口鏡固定板1上加工出用于安裝進氣接頭7的螺紋接口,并在窗口鏡固定板1加工出環(huán)型槽口10,通過窗口鏡固定板1和出氣口封板1的組合使用形成完整的氣路通道。
在選擇性激光熔融(SLM)設(shè)備正常打印時,惰性氣體會通過進氣接頭7進入本實用新型的光學窗口保護裝置內(nèi),并通過裝置內(nèi)的氣路通道,惰性氣體會不斷地對窗口鏡6進行清潔,防止有金屬粉塵和金屬粉末氧化物的漂浮物污染窗口鏡6。
窗口鏡固定板1上的氣路通道為了防止在吹氣的產(chǎn)生氣旋而影響設(shè)備的打印質(zhì)量,于是采用了一側(cè)開出氣口的方式。為了均勻分布氣流,出氣口設(shè)計了4個,并沿著進氣口安裝螺紋孔的軸線對稱。均勻分布氣流可以有效地防止金屬粉塵和金屬粉末氧化物的漂浮物對窗口鏡6的污染,同時也可以節(jié)省用氣量。
本實用新型提供了一種SLM設(shè)備光學窗口保護裝置,具體實現(xiàn)該技術(shù)方案的方法和途徑很多,以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。