本實(shí)用新型涉及增材制造領(lǐng)域,特別是涉及一種用于激光選區(qū)熔化制造的主動(dòng)反吹清洗設(shè)備。
背景技術(shù):
選擇性激光熔化SLM(Selective Laser Melting)技術(shù)是金屬增材制造的一種方法。SLM技術(shù)采用的加工材料為粒徑大約為15 μm-50 μm的金屬粉末。在加工過(guò)程中,激光器發(fā)出激光,經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)處理后照射到加工平面上,在控制系統(tǒng)控制下,激光按照導(dǎo)入至系統(tǒng)中的STL文件所計(jì)算的輪廓曲線,對(duì)金屬粉末鋪成的粉床進(jìn)行掃描,使金屬粉末融化形成成品。
由于SLM設(shè)備成型室達(dá)不到絕對(duì)密閉狀態(tài),在激光掃描粉床的過(guò)程中,激光照射下的金屬粉末很容易在高溫條件下與SLM設(shè)備成型室內(nèi)微量的氧、粉末中自帶的氧接觸,發(fā)生氧化從而產(chǎn)生煙塵。由于激光能量的沖擊作用以及成型室內(nèi)氣流擾動(dòng)等因素,大量的煙塵附著到粉床上,直接影響粉床表面對(duì)激光能量的吸收,最終影響金屬成型件的質(zhì)量。
目前在SLM金屬增材制造領(lǐng)域中,其所使用的除塵凈化裝置都是直接使用濾芯進(jìn)行凈化過(guò)濾,或者采用過(guò)濾等級(jí)不等的濾芯組合進(jìn)行凈化過(guò)濾。例如,授權(quán)公告號(hào)為CN201610482667.9的專(zhuān)利文件中公布了一種用于3D打印設(shè)備的分級(jí)過(guò)濾裝置。其技術(shù)方案中,該分級(jí)過(guò)濾裝置由旋風(fēng)式顆粒分離器和濾芯組成,濾芯上設(shè)有壓差傳感器。當(dāng)濾芯由于堵塞而造成壓力上升到設(shè)定值后,設(shè)備會(huì)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警,報(bào)警后需要及時(shí)更換濾芯,保證3D打印設(shè)備的正常運(yùn)行。
該分級(jí)過(guò)濾裝置的缺點(diǎn)在于,濾芯的使用壽命縮短,需要頻繁更換。如果在加工過(guò)程中濾芯達(dá)到使用極限或者濾芯的使用壽命不能滿足一次加工零件的時(shí)間,就需要在加工中途將3D打印設(shè)備停機(jī),更換濾芯后重新開(kāi)啟設(shè)備。這樣既浪費(fèi)時(shí)間,增加制造成本,又不能保證設(shè)備進(jìn)行連續(xù)作業(yè),從而影響成型效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于激光選區(qū)熔化制造的主動(dòng)反吹清洗設(shè)備,能夠?qū)V芯上的煙塵顆粒物進(jìn)行反吹,以清除其上堵塞的顆粒,避免在SLM設(shè)備一次打印過(guò)程中停機(jī)進(jìn)行濾芯的更換。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:
一種用于激光選區(qū)熔化制造的主動(dòng)反吹清洗設(shè)備,包括柜體,以及設(shè)置于柜體內(nèi)部的過(guò)濾裝置,所述過(guò)濾裝置連至接SLM設(shè)備成型室的進(jìn)風(fēng)口與回風(fēng)口之間,所述過(guò)濾裝置包括有至少一個(gè)濾芯,所述濾芯的內(nèi)部設(shè)置有由內(nèi)向外吹氣的反吹裝置,所述反吹裝置的進(jìn)氣口連通有對(duì)其供應(yīng)惰性氣體的氣罐、出氣口通過(guò)設(shè)置于柜體上的放散口與外部導(dǎo)通,所述放散口與回風(fēng)口之間設(shè)置有選擇氣體進(jìn)入回風(fēng)口或通過(guò)放散口排放至空氣的閥組。
采用以上技術(shù)方案,濾芯在正常工作的情況下對(duì)進(jìn)風(fēng)口內(nèi)引入的氣體進(jìn)行過(guò)濾,并將干凈的氣體從回風(fēng)口輸出至SLM設(shè)備成型室。濾芯在使用一段時(shí)間后,其上的濾孔會(huì)發(fā)生堵塞,當(dāng)堵塞的濾孔占整個(gè)濾芯的全部濾孔數(shù)量的百分比達(dá)到上限時(shí),濾芯上的壓差報(bào)警器會(huì)發(fā)出警報(bào)提示操作者更換濾芯,此時(shí),SLM設(shè)備內(nèi)的打印工作尚未結(jié)束,啟動(dòng)反吹裝置在濾芯內(nèi)由內(nèi)至外吹動(dòng)濾芯,將堵塞濾孔的部分顆粒吹掉,以使濾芯暫時(shí)滿足工作要求,直至SLM設(shè)備內(nèi)的打印工作結(jié)束可以開(kāi)艙取件,此時(shí)進(jìn)行濾芯更換。此種方式尤其適用于打印過(guò)程中濾芯達(dá)到使用上限的情況,此時(shí)更換濾芯,必然需要停掉SLM設(shè)備,更換濾芯后更需要重新排氧,一來(lái)一往會(huì)影響SLM設(shè)備的工作效率,而當(dāng)打印完成后,SLM設(shè)備需要打開(kāi)成型室艙門(mén)以取出成型零件,此時(shí),同時(shí)進(jìn)行濾芯更換,可以減少中途停機(jī)更換濾芯所帶來(lái)的時(shí)間浪費(fèi)和額外增加的排氧工作所消耗的惰性氣體的浪費(fèi)。
進(jìn)一步地,所述過(guò)濾裝置包括粗濾部分與精濾部分,兩部分之間通過(guò)精濾進(jìn)氣管導(dǎo)通,所述粗濾部分包括連接至所述進(jìn)風(fēng)口的旋風(fēng)除塵器以及連通設(shè)置于旋風(fēng)除塵器底部的集料罐,所述濾芯設(shè)置于精濾部分。
采用以上技術(shù)方案,從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入過(guò)濾裝置的氣體內(nèi),不僅僅包括被氧化的煙塵,還可能由于氣體擾動(dòng)夾雜大量的金屬粉末,這部分粉末是可以被回收利用的,以避免打印材料的浪費(fèi),旋風(fēng)除塵筒作為粗濾的環(huán)節(jié),將粒徑較大的金屬粉末沉降至集料罐內(nèi)回收,粒徑較小的煙塵進(jìn)入精濾環(huán)節(jié)被濾芯過(guò)濾,集料罐內(nèi)的物料經(jīng)過(guò)篩選過(guò)濾后可以再次使用。同時(shí)分級(jí)過(guò)濾也可以較為有效的延長(zhǎng)濾芯的使用壽命。
進(jìn)一步地,旋風(fēng)除塵器與集料罐之間設(shè)置有氣體控制組件,所述氣體控制組件包括用于封閉或開(kāi)啟旋風(fēng)除塵器下端的排灰口的一對(duì)蝶閥、連接于一對(duì)蝶閥之間的管段以及設(shè)置于管段上的排氧口,所述集料罐上設(shè)置有連接至氣罐的充氣口。
采用以上技術(shù)方案,集料罐在工作一段時(shí)間后會(huì)積滿物料,此時(shí),再繼續(xù)回收會(huì)導(dǎo)致旋風(fēng)除塵器下端堵塞,而失去粗濾的作用。此時(shí)操作一對(duì)蝶閥,使靠近旋風(fēng)除塵器下端的蝶閥關(guān)斷、集料罐上端的蝶閥開(kāi)啟,將旋風(fēng)除塵器的下端與空氣截?cái)?,迅速更換新的集料罐或者清空原本的集料罐,并通過(guò)充氣口以及管段上的排氧口對(duì)集料罐進(jìn)行單獨(dú)排氧,以避免接回設(shè)備的集料罐將氧氣帶入,這個(gè)過(guò)程中,僅旋風(fēng)除塵器暫停物料回收,其余的過(guò)程均不受影響。
進(jìn)一步地,所述閥組包括設(shè)置于回風(fēng)口上控制其通斷的回風(fēng)氣動(dòng)閥,以及設(shè)置于放散口上控制其通斷的放散氣動(dòng)閥。
采用以上技術(shù)方案,反吹時(shí),排出的氣體會(huì)帶有部分粉塵顆粒,將其直接帶入回風(fēng)口是不合適的,此時(shí),通過(guò)回風(fēng)氣動(dòng)閥將回風(fēng)口關(guān)斷,并通過(guò)放散氣動(dòng)閥將放散口導(dǎo)通,反吹后的氣體通過(guò)放散口排掉,而不會(huì)進(jìn)入SLM設(shè)備成型室內(nèi)。
進(jìn)一步地,所述精濾部分包括與精濾進(jìn)氣管連通的過(guò)濾室,所述濾芯設(shè)置于所述過(guò)濾室內(nèi),所述過(guò)濾室的底部設(shè)置有承接濾芯內(nèi)濾除的粉塵的錐筒,所述錐筒下端連通設(shè)置有集塵罐。
采用以上技術(shù)方案,精濾時(shí)濾芯濾下的是粉塵,這部分以集塵罐進(jìn)行回收并定期清空,可以保持主動(dòng)反吹清洗設(shè)備的清潔工作。
進(jìn)一步地,所述集塵罐與錐筒下端之間設(shè)置有氣體控制組件,所述氣體控制組件包括用于封閉或開(kāi)啟錐筒下端的排灰口的一對(duì)蝶閥、連接于一對(duì)蝶閥之間的管段以及設(shè)置于管段上的排氧口,所述集塵罐上設(shè)置有連接至氣罐的充氣口。
采用以上技術(shù)方案,集塵罐在工作一段時(shí)間后會(huì)積滿物料,此時(shí),再繼續(xù)回收會(huì)導(dǎo)致濾芯下端無(wú)法正常排灰。此時(shí)操作一對(duì)蝶閥,使靠近旋風(fēng)除塵器下端的蝶閥關(guān)斷、集料罐上端的蝶閥開(kāi)啟,將錐筒的下端與空氣截?cái)?,迅速更換新的集塵罐或者清空原本的集塵罐,并通過(guò)充氣口以及管段上的排氧口對(duì)集塵罐進(jìn)行單獨(dú)排氧,以避免接回設(shè)備的集塵罐將氧氣帶入。
進(jìn)一步地,所述過(guò)濾室內(nèi)的濾芯有兩個(gè)且每個(gè)濾芯內(nèi)均設(shè)置反吹裝置,所述氣罐上設(shè)置有氣罐出氣管,所述氣罐出氣管通過(guò)聯(lián)結(jié)三通接至兩個(gè)濾芯內(nèi),所述氣罐出氣管與每個(gè)濾芯聯(lián)接的管路上設(shè)置直角脈沖閥。
采用以上技術(shù)方案,直角脈沖閥可以將氣罐內(nèi)連續(xù)輸出的壓力轉(zhuǎn)做脈沖輸出,不僅出氣壓力會(huì)有所提升,并且,直角脈沖閥的輕微震動(dòng)可以對(duì)濾芯起到晃動(dòng)的作用,使其上粘附的粉塵顆粒受振下落。
進(jìn)一步地,過(guò)濾室的頂端設(shè)有封頭,封頭的頂部開(kāi)口上可拆卸設(shè)置封頭蓋,封頭與封頭蓋之間設(shè)置有密封墊;封頭蓋上還設(shè)有排氣口,排氣口內(nèi)設(shè)置有氧探頭。
采用以上技術(shù)方案,封頭與封頭蓋共同密封過(guò)濾室的頂部,以在頂部形成一個(gè)平面,以方便的安裝直角脈沖閥。此外,濾芯更換后,通過(guò)一對(duì)蝶閥的操作,將集塵罐上部進(jìn)灰的口關(guān)斷,并以集塵罐排氧時(shí)用的排氧口作為惰性氣體入口、以封蓋頂部的排氣口作為氣體出口,此時(shí)可以對(duì)過(guò)濾室進(jìn)行單獨(dú)排氧。
進(jìn)一步地,靠近放散口處設(shè)有過(guò)濾煙塵的濾盒,濾盒內(nèi)設(shè)置過(guò)濾棉,濾盒側(cè)壁可拆卸設(shè)置擋板。
采用以上技術(shù)方案,反吹后的氣體內(nèi)夾雜大量的粉塵顆粒,而這部分氣體需要經(jīng)過(guò)放散口進(jìn)行排放,在放散口上設(shè)置濾盒,并在濾盒內(nèi)填充過(guò)濾棉,可以對(duì)放散口上排出氣體進(jìn)行過(guò)濾,濾去其中的粉塵顆粒,以防止直接排放影響生產(chǎn)環(huán)境。而過(guò)濾棉在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后,需要更換,此時(shí)拆開(kāi)擋板將濾盒內(nèi)的過(guò)濾棉暴露出來(lái),可以方便的進(jìn)行過(guò)濾棉的更換。
進(jìn)一步地,所述柜體下方設(shè)置支撐柜體的支撐結(jié)構(gòu),所述支撐結(jié)構(gòu)包括若干可調(diào)節(jié)腳杯,可調(diào)節(jié)腳杯旁邊設(shè)置腳輪。
采用以上技術(shù)方案,通過(guò)腳輪可以將主動(dòng)反吹清洗設(shè)備移動(dòng)至SLM設(shè)備處,確定好移動(dòng)的位置之后,使用調(diào)節(jié)腳杯固定。此外,調(diào)節(jié)腳杯也可以調(diào)整高度以調(diào)整主動(dòng)反吹清洗設(shè)備與SLM設(shè)備的相對(duì)高度,方便使用。
有益效果:相較于現(xiàn)有技術(shù),設(shè)備內(nèi)部設(shè)置帶有濾芯的過(guò)濾裝置,去除SLM設(shè)備產(chǎn)生的含塵氣體中的灰塵,經(jīng)過(guò)過(guò)濾裝置處理后的干凈氣體回到SLM設(shè)備中循環(huán)利用。
此外,為了方便濾芯多次使用,在濾芯內(nèi)部還設(shè)有將濾芯上的雜質(zhì)吹落的反吹裝置。當(dāng)濾芯內(nèi)部的灰塵富集太多,起不到吸附作用,啟動(dòng)反吹裝置,反吹裝置將惰性氣體吹向?yàn)V芯,吹落濾芯上的灰塵,實(shí)現(xiàn)濾芯多次利用。
附圖說(shuō)明
圖1是主動(dòng)反吹清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)視圖;
圖2是進(jìn)風(fēng)口管路視圖;
圖3是旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)視圖;
圖4是氣體控制組件與集料罐的正視圖;
圖5是濾芯的結(jié)構(gòu)視圖;
圖6是反吹裝置的結(jié)構(gòu)視圖;
圖7是回風(fēng)口以及放散口的管路視圖。
圖中,1、柜體;10、柜板;11、柜門(mén);12、透孔;13、電控箱;2、支撐結(jié)構(gòu);20、可調(diào)節(jié)腳杯;21、腳輪;3、放散口;30、放散進(jìn)氣管;31、濾盒;311、擋板;4、進(jìn)風(fēng)口;41a、聯(lián)結(jié)三通;41b、風(fēng)機(jī)三通;42a、回風(fēng)氣動(dòng)閥;42b、放散氣動(dòng)閥;42c、氣動(dòng)閥 ;43、風(fēng)機(jī);430、進(jìn)風(fēng)接頭;431、出風(fēng)接頭;5、回風(fēng)口;50、回風(fēng)管路;6、旋風(fēng)除塵器;60、進(jìn)風(fēng)通口;61、出風(fēng)通口;62、除塵筒體;63、錐體;64、排灰口;65、粗濾進(jìn)氣管;650、90°彎頭;651、波紋管;652、卡箍墊片;7、過(guò)濾室;70、精濾進(jìn)氣管;700、精濾出氣管;71、進(jìn)氣口;72、出氣口;73、封頭;730、封頭蓋;731、密封墊;732、排氣口;733、透孔;74、外筒;740、通孔;741、壓力傳感器探頭;75、濾芯;750、十字支撐板;751、濾芯外筒;76、錐筒;77、擋板;78、反吹裝置;780、反吹進(jìn)氣管;7800、軸承蓋;7801、軸承;781、芯軸;7810、橢圓形透孔;782、風(fēng)道管;7820、主風(fēng)道;7821、分支風(fēng)道;7822、通風(fēng)口;783、氣管;7830、氣管通口;7832、定位孔;7833、反吹氣孔;7834、驅(qū)動(dòng)氣孔;784、由任;785、直角脈沖閥;79、螺桿;790、螺母;8、氣體控制組件;80、第一手動(dòng)蝶閥;81、第二手動(dòng)蝶閥;82、排氧口;9a、集料罐;9b、集塵罐;90、進(jìn)料口;91、上錐體;92、集料筒;93、充氣口;94、觀察口;95、透明玻璃;96、旋轉(zhuǎn)升降托盤(pán);960、調(diào)節(jié)螺栓;97、氣罐;970、氣罐出氣管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種用于激光選區(qū)熔化制造的主動(dòng)反吹清洗設(shè)備,如圖1所示,包括柜體1以及支撐柜體1的支撐機(jī)構(gòu)2。
支撐機(jī)構(gòu)2包括可調(diào)節(jié)腳杯20和腳輪21,柜體1的下表面頂點(diǎn)處分別安裝有四個(gè)可調(diào)節(jié)腳杯20,對(duì)應(yīng)于四個(gè)可調(diào)節(jié)腳杯20的內(nèi)側(cè)分別安裝有四個(gè)腳輪21。通過(guò)腳輪21將主動(dòng)反吹清洗設(shè)備滑動(dòng)至相應(yīng)的SLM設(shè)備處,調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)腳杯20的高度,將主動(dòng)反吹清洗設(shè)備水平固定于地面上。腳輪21與可調(diào)節(jié)腳杯20搭配使用,當(dāng)需要移動(dòng)用于激光選區(qū)熔化制造的氣體循環(huán)凈化連續(xù)作業(yè)設(shè)備時(shí),將調(diào)節(jié)腳杯20抬起,使設(shè)備通過(guò)腳輪21支撐于地面,以通過(guò)腳輪21的滾動(dòng)帶動(dòng)設(shè)備整體移動(dòng);當(dāng)設(shè)備移動(dòng)至指定地點(diǎn),向下調(diào)整調(diào)節(jié)腳杯20,使之將設(shè)備支起,使腳輪21向上脫離支撐狀態(tài),此時(shí),腳杯20穩(wěn)定支撐設(shè)備于該位置。
支撐結(jié)構(gòu)2支撐柜體1固定于地面上,柜體1包括柜板10,以及放置于柜板10內(nèi)部的過(guò)濾裝置。柜板10上開(kāi)設(shè)有柜門(mén)11,通過(guò)柜門(mén)11可以對(duì)柜體1內(nèi)部的過(guò)濾裝置進(jìn)行更換及檢修。在柜板10上開(kāi)設(shè)三個(gè)透孔12,用以引出過(guò)濾裝置內(nèi)的三個(gè)管路,三個(gè)透孔12依次排列形成倒L狀,其中:放散口3與進(jìn)風(fēng)口4左右排布,回風(fēng)口5設(shè)置于進(jìn)風(fēng)口4的下方,并且進(jìn)風(fēng)口4和回風(fēng)口5連接至SLM設(shè)備的成型室,以對(duì)其內(nèi)部的惰性氣體進(jìn)行過(guò)濾。
如圖2所示,過(guò)濾裝置分為粗濾和精濾兩個(gè)部分,其中粗濾部分與進(jìn)風(fēng)口4連接,以將SLM設(shè)備成型室內(nèi)的氣體引入主動(dòng)反吹清洗設(shè)備進(jìn)行過(guò)濾。具體來(lái)說(shuō),粗濾部分包括旋風(fēng)除塵器6,進(jìn)風(fēng)口4通過(guò)粗濾進(jìn)氣管65與旋風(fēng)除塵器6的進(jìn)風(fēng)通口60連通。粗濾進(jìn)氣管65自下而上分別為波紋管651、兩個(gè)90°彎頭650。
90°彎頭650與管路連接處均設(shè)置有衛(wèi)生級(jí)卡箍墊片652,使主動(dòng)反吹清洗設(shè)備處于一個(gè)密閉的環(huán)境,防止惰性氣體從主動(dòng)反吹清洗設(shè)備內(nèi)逸出。主動(dòng)反吹清洗設(shè)備內(nèi)的各個(gè)連接管路均由90°彎頭650和波紋管651配合連接,之后將不再贅述。粗濾進(jìn)氣管65上靠近旋風(fēng)除塵器6的位置安裝有氣動(dòng)閥42c,實(shí)現(xiàn)旋風(fēng)除塵器6與進(jìn)風(fēng)口4之間的氣體的流通與截止。
結(jié)合圖2與圖3,旋風(fēng)除塵器6包括進(jìn)風(fēng)通口60、除塵筒體62,錐體63、出風(fēng)通口61以及排灰口64。除塵筒體62的側(cè)壁設(shè)置有進(jìn)風(fēng)通口60,進(jìn)風(fēng)通口60與粗濾進(jìn)氣管65連通,以將SLM設(shè)備成型室內(nèi)的待凈化氣體引入旋風(fēng)除塵器6。除塵筒體62的頂板中心處設(shè)置有出風(fēng)通口61,出風(fēng)通口61向除塵筒體62內(nèi)部延伸到至少超出進(jìn)風(fēng)通口60的位置,以防止進(jìn)風(fēng)通口60內(nèi)引入的氣體未經(jīng)旋風(fēng)除塵即進(jìn)入下一環(huán)節(jié)。除塵筒體62的底部一體設(shè)置有錐體63,錐體63從上至下內(nèi)徑逐漸減小,直至錐體63底部的內(nèi)徑與排灰口64的尺寸相匹配。
當(dāng)含塵氣體經(jīng)過(guò)進(jìn)風(fēng)通口60進(jìn)入旋風(fēng)除塵器6后,含塵氣體在除塵筒體62以及錐體63的內(nèi)壁作旋轉(zhuǎn)向下的運(yùn)動(dòng),直至將含塵氣體運(yùn)送到排灰口64處。含塵氣體中包含有未加工的金屬粉末以及氧化后的粉塵,由于未加工的金屬粉末顆粒較大,由于離心力作用,金屬粉末首先從氣流中分離出來(lái),并且因?yàn)殄F體63的內(nèi)徑逐漸減小,氣流越向下運(yùn)動(dòng),金屬粉末的積累越容易,直至金屬粉末借重力作用經(jīng)排灰口64排出。分離金屬粉末后的氣體垂直向上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)出氣通口61將初濾后的氣體排出旋風(fēng)除塵器6。
結(jié)合圖3與圖4,排灰口64連接氣體控制組件8,氣體控制組件8包括第一手動(dòng)蝶閥80、第二手動(dòng)蝶閥81以及波紋管651。排灰口64的下端管路連接第一手動(dòng)蝶閥80,第一手動(dòng)蝶閥80連接波紋管651的一端,波紋管651的另一端連接第二手動(dòng)蝶閥81。波紋管651靠近第一手動(dòng)蝶閥80的一端設(shè)置一個(gè)排氧口82。排氧口82內(nèi)設(shè)置有氧探頭,在除氧過(guò)程中監(jiān)測(cè)排出氣體的氧氣濃度,當(dāng)含氧量達(dá)到工作要求時(shí),停止排氧作業(yè)。
結(jié)合圖2與圖3,氣體控制組件8的第二手動(dòng)蝶閥81下方設(shè)置集料罐9a,由于煙塵中的粗顆粒雜質(zhì)大部分為未使用的金屬粉末,集料罐9a主要收集從旋風(fēng)除塵器6分離出來(lái)的金屬粉末,收集后的金屬粉末經(jīng)過(guò)處理后可以再次利用。集料罐9a放置于旋轉(zhuǎn)升降托盤(pán)96上,旋轉(zhuǎn)升降托盤(pán)96用于固定集料罐9,防止集料罐9在氣體過(guò)濾設(shè)備工作時(shí)晃動(dòng)。
旋轉(zhuǎn)升降托盤(pán)96與柜體1底部之間設(shè)置有調(diào)節(jié)螺栓960,擰緊或者調(diào)松調(diào)節(jié)螺栓960,可以使旋轉(zhuǎn)升降托盤(pán)96向上或者向下運(yùn)動(dòng),從而向上推動(dòng)或者向下松開(kāi)集料罐9a,以防止由于波紋管651的彈性和風(fēng)機(jī)43啟動(dòng)時(shí)的震動(dòng)導(dǎo)致集料罐9a的晃動(dòng)。
集料罐9a包括上錐體91,上錐體91的頂部開(kāi)設(shè)有進(jìn)料口90,收集的金屬粉末經(jīng)進(jìn)料口90落入集料罐9。上錐體91的底部一體設(shè)置有集料筒92,上錐體91與集料筒92之間設(shè)置有一個(gè)開(kāi)口向上的充氣口93。集料筒92的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)一個(gè)觀察口94,觀察口94上通過(guò)螺母固定有一塊透明玻璃95,用以觀察集料筒92內(nèi)累積的金屬粉末高度。透明玻璃95上標(biāo)記有最大積灰量,當(dāng)累積的金屬粉末高度到達(dá)最大積灰量位置時(shí),便于及時(shí)清理集料罐9a中累積的金屬粉末。
當(dāng)集料罐9a內(nèi)的金屬粉末達(dá)到最大積灰量時(shí),關(guān)閉氣體控制組件8處的第二手動(dòng)蝶閥81,將集料罐9a取下,收集完畢集料罐9a內(nèi)部的金屬粉末后,將集料罐9a安裝于氣體控制組件8的下方。
結(jié)合圖2與圖4,旋風(fēng)除塵器6的一側(cè)設(shè)置有電控箱13,電控箱13對(duì)主動(dòng)反吹清洗設(shè)備進(jìn)行控制。電控箱13的上表面固定有氣罐97,氣罐97內(nèi)部充斥壓縮狀態(tài)的惰性氣體。將集料罐9a排灰后,打開(kāi)第二手動(dòng)蝶閥81,關(guān)閉第一手動(dòng)蝶閥80,同時(shí)開(kāi)啟集料罐9a上的充氣口93與氣體控制組件8上的排氧口82。從充氣口93處通入氣罐97內(nèi)的惰性氣體,通入后的惰性氣體從排氧口82處排出,實(shí)現(xiàn)了集料罐9a的局部排氧。同時(shí),氣罐97的惰性氣體可以對(duì)精濾部分進(jìn)行主動(dòng)清洗。
含塵氣體經(jīng)過(guò)粗濾部分初濾后,隨后通入精濾部分,具體來(lái)說(shuō),結(jié)合圖2與圖5,精濾部分包括過(guò)濾室7,過(guò)濾室7包括封頭73、外筒74、濾芯75以及錐筒76。旋風(fēng)除塵器6的出風(fēng)通口61通過(guò)精濾進(jìn)氣管70與過(guò)濾室7的進(jìn)氣口71連通。過(guò)濾室7的進(jìn)氣口71對(duì)應(yīng)于過(guò)濾室7的內(nèi)側(cè)設(shè)置一塊擋板77,當(dāng)粗濾后的氣體從進(jìn)氣口71通入過(guò)濾室7時(shí),可以防止氣流直接沖向?yàn)V芯75,將濾芯75上累積的灰塵再次帶出,起不到過(guò)濾的效果。
過(guò)濾室7的封頭73側(cè)壁設(shè)置有出氣口72,封頭73的頂部設(shè)置有可拆卸的封頭蓋730,封頭蓋730通過(guò)若干螺釘固定于封頭73上。封頭73與封頭蓋730之間設(shè)置有密封墊731,以保證過(guò)濾室7內(nèi)的氣密性。同時(shí),封頭蓋730的頂部設(shè)置有同樣兩個(gè)排氣口732,排氣口732內(nèi)設(shè)置有氧探頭。封頭蓋730上對(duì)稱(chēng)開(kāi)設(shè)有兩個(gè)透孔733,兩個(gè)透孔733處通過(guò)螺釘將濾芯75固定在封頭蓋730上。
封頭73的底部通過(guò)螺釘將封頭73固定于外筒74上,封頭73與外筒74的頂壁之間同樣設(shè)置有密封墊731。外筒74的頂部對(duì)應(yīng)于封頭蓋730上透孔733的位置,開(kāi)設(shè)兩個(gè)通孔740。兩個(gè)通孔740通過(guò)十字支撐板750架設(shè)有兩個(gè)濾芯75,兩個(gè)濾芯75的結(jié)構(gòu)一致,以其中一個(gè)為例。
濾芯75包括濾芯外筒751以及穿設(shè)于濾芯外筒751內(nèi)部的反吹裝置78。濾芯外筒751根據(jù)加工過(guò)程中產(chǎn)生的煙塵濃度大小,選擇過(guò)濾等級(jí)不同的濾芯外筒751。
結(jié)合圖5與圖6,反吹裝置78包括反吹進(jìn)氣管780,芯軸781、風(fēng)道管782、以及氣管783。反吹進(jìn)氣管781固定于十字支撐板750上,反吹進(jìn)氣管780的上端通過(guò)螺釘與封頭蓋73上的透孔733固定連接有一塊軸承蓋7800,軸承蓋7800下方設(shè)置有回轉(zhuǎn)支撐反吹進(jìn)氣管780的軸承7801,反吹進(jìn)氣管781的另一端通過(guò)由任7524與芯軸781連通。芯軸781為為上端開(kāi)口與反吹進(jìn)氣管781導(dǎo)通、下端封死的中空?qǐng)A筒。
芯軸781的側(cè)壁上設(shè)置有三個(gè)連通至芯軸781內(nèi)部的橢圓形透孔7810。在芯軸781上對(duì)應(yīng)于橢圓形透孔7810的位置套接有風(fēng)道管782,風(fēng)道管782包括主風(fēng)道7820與分支風(fēng)道7821。主風(fēng)道7820的兩側(cè)分別開(kāi)設(shè)有兩個(gè)通風(fēng)口7822,兩個(gè)通風(fēng)口7822處分別用螺釘將兩個(gè)分支風(fēng)道7821固定。分支風(fēng)道7821對(duì)應(yīng)于主風(fēng)道7820的位置,分別開(kāi)設(shè)有與主風(fēng)道7820上兩個(gè)通風(fēng)口7822相匹配的兩個(gè)通風(fēng)口。兩個(gè)分支風(fēng)道7821為中空設(shè)計(jì),兩根氣管783套接于兩個(gè)分支風(fēng)道7821上。
氣管783中心開(kāi)設(shè)有氣管通口7830,氣管通口7830對(duì)應(yīng)于兩個(gè)分支風(fēng)道7821的通風(fēng)口7822,且兩個(gè)氣管通口7830的尺寸與兩個(gè)分支風(fēng)道7821的通風(fēng)口7822相匹配。
氣管783為中空設(shè)計(jì),氣管783的中部設(shè)置有兩個(gè)定位孔7832,通過(guò)在定位孔7832與分支風(fēng)道7821上的螺紋孔穿設(shè)螺釘,可以將氣管783固定在一定高度處,以使氣管通口7830與通風(fēng)口7822對(duì)準(zhǔn),將氣體引入氣管783。
氣管783上設(shè)置有兩種孔:反吹氣孔7833以及驅(qū)動(dòng)反吹裝置78整體轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)氣孔7834,圖6中僅顯示了圖中右側(cè)的氣管783上的反吹氣孔7833和驅(qū)動(dòng)氣孔7834,圖中左側(cè)的氣管783上的兩種孔圖中未能示出,安裝時(shí),兩根氣管783上的反吹氣孔7833均位于氣管783的最外側(cè)的母線上;兩根氣管783上的驅(qū)動(dòng)氣孔7834所在的母線錯(cuò)開(kāi)180度,當(dāng)兩組驅(qū)動(dòng)氣孔7834向外吹氣時(shí),由于兩者錯(cuò)開(kāi)180度,氣體吹出的反沖力使得反吹裝置78獲得一個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力,帶動(dòng)它整體繞芯軸781的軸線轉(zhuǎn)動(dòng),反吹氣孔7833內(nèi)噴出的氣體對(duì)濾芯75進(jìn)行反吹,將堵塞的濾芯孔吹開(kāi),使其繼續(xù)工作一段時(shí)間。
結(jié)合圖5與圖6,風(fēng)道管782的下端連接有螺桿79,螺桿79的兩端上分別套接有兩個(gè)螺母790。上方的螺母790與芯軸781固定,下方的螺母790將濾芯外筒751固定于反吹裝置78上。當(dāng)濾芯75需要檢修時(shí),松開(kāi)下方的螺母790,可以方便地取下濾芯外筒751。外筒74的底部一體設(shè)置有錐筒76,錐筒76從上至下內(nèi)徑逐漸減小,直至錐筒76的底部半徑與排灰口64尺寸相匹配。過(guò)濾室7的排灰口64連接氣體控制組件8,氣體控制組件8的另一端連接有集塵罐9b。由于煙塵中的金屬粉末大部分在粗濾過(guò)程中被過(guò)濾,過(guò)濾室7處的集塵罐9b主要收集含塵氣體中的灰塵。該處的氣體控制組件8以及集塵罐9b的結(jié)構(gòu)與旋風(fēng)除塵器6處的氣體控制組件8以及集料罐9a的結(jié)構(gòu)一致,故不再贅述。
結(jié)合圖2與圖5,封頭蓋730的上表面對(duì)應(yīng)于透孔733處安裝有兩個(gè)直角脈沖閥785,兩個(gè)直接脈沖閥785通過(guò)透孔733與反吹裝置78上的反吹進(jìn)氣管780連通,以將氣罐97內(nèi)的氣體以脈沖形式引入反吹進(jìn)氣管780。其中一個(gè)直角脈沖閥785通過(guò)管路連接于聯(lián)結(jié)三通41a的一個(gè)閥口,聯(lián)結(jié)三通41a的另外兩個(gè)閥口分別連接另一個(gè)直角脈沖閥785與氣罐97的氣罐出氣管970。兩個(gè)直角脈沖閥785的作用,是將氣體以脈沖形式引入過(guò)濾室7內(nèi)。
此外,在封頭蓋730上表面與外筒74上表面各設(shè)置有一個(gè)壓力傳感器探頭741,通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)兩個(gè)壓力傳感器探頭741之間的壓差,當(dāng)兩個(gè)壓力傳感器探頭741之間的壓差過(guò)大時(shí),停止SLM設(shè)備的工作,啟動(dòng)反吹裝置78對(duì)濾芯75進(jìn)行清洗。
如圖2和7中所示,精濾后的含塵氣體經(jīng)過(guò)過(guò)濾室7的精濾出氣管700最終由風(fēng)機(jī)43引出。精濾出氣管700向下延伸,最后連接于風(fēng)機(jī)43的進(jìn)風(fēng)接頭430上。
結(jié)合圖7,風(fēng)機(jī)43的出風(fēng)接頭431連接至風(fēng)機(jī)三通41b的一個(gè)閥口上,風(fēng)機(jī)三通41b的第二個(gè)閥口通過(guò)回風(fēng)管路50連接于回風(fēng)口5上,回風(fēng)管路50上設(shè)置有回風(fēng)氣動(dòng)閥42a,用于導(dǎo)通或截止回風(fēng)管路50。同時(shí)回風(fēng)管路50內(nèi)還設(shè)置有氣體流量計(jì),氣體流量計(jì)通過(guò)電路與控制系統(tǒng)連接。氣體流量計(jì)可以調(diào)節(jié)通入SLM設(shè)備成型室內(nèi)氣體的壓力,當(dāng)成型室內(nèi)氣壓較大時(shí),調(diào)節(jié)氣體流量計(jì),減小通入成型室內(nèi)氣體的流量。凈化后的氣體經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)43以及回風(fēng)管路50從回風(fēng)口5處排至SLM設(shè)備的成型艙室。
氣體過(guò)濾設(shè)備的進(jìn)風(fēng)口4和回風(fēng)口5分別連接于SLM設(shè)備的成型室上,實(shí)現(xiàn)了SLM設(shè)備的成型室內(nèi)惰性氣體的循環(huán)過(guò)濾。
風(fēng)機(jī)三通41b的最后一個(gè)閥口通過(guò)放散進(jìn)氣管30與放散口3連通,放散進(jìn)氣管30上設(shè)置有放散氣動(dòng)閥42b,放散氣動(dòng)閥42b用于控制放散口3的氣體通斷,配合回風(fēng)氣動(dòng)閥42a對(duì)于回風(fēng)管路50的通斷控制,可以實(shí)現(xiàn)過(guò)濾室7內(nèi)引出的氣體在回風(fēng)口5與放散口3之間進(jìn)行選擇切換。
放散口3處設(shè)置有濾盒31,濾盒31將惰性氣體中攜帶的煙塵過(guò)濾。濾盒31內(nèi)填充有過(guò)濾材料,過(guò)濾材料0一般為過(guò)濾棉,當(dāng)過(guò)濾材料達(dá)到使用極限時(shí),可以通過(guò)濾盒31上的擋板311及時(shí)進(jìn)行更換。
放散口3的作用有兩個(gè):第一是在SLM設(shè)備啟動(dòng)前進(jìn)行排氧時(shí),放散口3為設(shè)備的排氧出氣口;第二是當(dāng)反吹裝置78工作時(shí),反吹后的氣體內(nèi)有大量雜質(zhì),這部分氣體通過(guò)放散口3進(jìn)行排放,此時(shí)需要通過(guò)回風(fēng)氣動(dòng)閥42a關(guān)閉回風(fēng)口5,并同時(shí)通過(guò)放散氣動(dòng)閥42b導(dǎo)通放散口3,使反吹后污濁的氣體通過(guò)放散口3排至室外,直至反吹結(jié)束,反向驅(qū)動(dòng)回風(fēng)氣動(dòng)閥42a和放散42b,使放散口3關(guān)斷、回風(fēng)口5開(kāi)啟。
上述的用于激光選區(qū)融化制造的主動(dòng)反吹沖洗設(shè)備工作原理過(guò)程敘述如下:通過(guò)進(jìn)風(fēng)口4與回風(fēng)口5與SLM設(shè)備的成型室連通,首先對(duì)兩臺(tái)設(shè)備進(jìn)行除氧工作,將設(shè)備內(nèi)所有閥門(mén)都開(kāi)啟,只關(guān)閉回風(fēng)管路50上的回風(fēng)氣動(dòng)閥42a,使排出氣體走放散口3。惰性氣體從進(jìn)風(fēng)口4順序進(jìn)入旋風(fēng)除塵器6、過(guò)濾室7、濾盒31,最后惰性氣體從放散口3排出。當(dāng)放散進(jìn)氣管30處有氧探頭監(jiān)測(cè)到排出的惰性氣體中氧濃度達(dá)到工作要求,停止排氧工作。
排氧結(jié)束后,開(kāi)啟回風(fēng)管路50處的回風(fēng)氣動(dòng)閥42a,同時(shí)關(guān)閉放散進(jìn)氣管30處的放散氣動(dòng)閥42b。SLM設(shè)備進(jìn)入工作狀態(tài),進(jìn)風(fēng)口4處通入含塵氣體,含塵氣體經(jīng)過(guò)粗濾進(jìn)氣管65進(jìn)入旋風(fēng)除塵器6。在旋風(fēng)除塵器6的作用下,含塵氣體中的金屬粉末在離心力及慣性力作用下沉降,金屬粉末累積至集料罐9中。經(jīng)過(guò)初次過(guò)濾的含塵氣體從旋風(fēng)除塵器6的出風(fēng)通口61排出后,進(jìn)入到過(guò)濾室7中。
在過(guò)濾室7的精濾作用下,粗濾后的含塵氣體中細(xì)小的顆粒被吸附在濾芯75上,細(xì)小的顆粒在濾芯75上逐漸累積,最終掉落于集料罐9中。粗濾后的含塵氣體經(jīng)過(guò)濾芯75過(guò)濾后,干凈的氣體從過(guò)濾室7的出氣口72排出。干凈的氣體經(jīng)過(guò)精濾出氣管700進(jìn)入風(fēng)機(jī)43,經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)43提高干凈的氣體壓力至SLM設(shè)備所需壓力時(shí),經(jīng)過(guò)回風(fēng)管路50排至回風(fēng)口5處,返回到SLM設(shè)備中,實(shí)現(xiàn)了SLM設(shè)備的氣體循環(huán)過(guò)濾。
當(dāng)過(guò)濾室7處的壓力傳感器探頭741監(jiān)測(cè)到過(guò)濾室7內(nèi)的壓差過(guò)大時(shí),暫時(shí)停止SLM設(shè)備的工作,將氣罐97內(nèi)的惰性氣體通入反吹裝置78。當(dāng)惰性氣體沖入反吹裝置78后,惰性氣體從氣孔排出,同時(shí)氣流會(huì)帶動(dòng)反吹裝置78轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)濾芯外筒751的清洗。反吹時(shí),關(guān)閉回風(fēng)氣動(dòng)閥42a,打開(kāi)放散氣動(dòng)閥42b,使反吹后的氣體通過(guò)放散口上的濾盒31過(guò)濾后直接排放。
當(dāng)壓力傳感器探頭741監(jiān)測(cè)到過(guò)濾室7內(nèi)的壓差減小后,停止氣罐97惰性氣體的排入,開(kāi)啟SLM設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)反吹清洗設(shè)備的不停機(jī)工作。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例,凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。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(shuō),在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。