[發明專利]用于激光選區熔化制造的主動反吹清洗設備

有效

• 申請號: 201611090021.2
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN108115131B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 王志國;馬鳳;陳少博
• 申請（專利權）人: 北京易加三維科技有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 鄭興旺

本發明公開了一種用于激光選區熔化制造的主動反吹清洗設備,包括柜體，以及設置于柜體內部的過濾裝置，所述過濾裝置連至接SLM設備成型室的進風口與回風口之間，所述過濾裝置包括有至少一個濾芯，所述濾芯的內部設置有由內向外吹氣的反吹裝置，所述反吹裝置的進氣口連通有對其供應惰性氣體的氣罐、出氣口通過設置于柜體上的放散口與外部導通，所述放散口與回風口之間設置有選擇氣體進入回風口或通過放散口排放至空氣的閥組，反吹裝置能夠對濾芯上的煙塵顆粒物進行反吹，以清除其上堵塞的顆粒，避免在SLM設備一次打印過程中停機進行濾芯的更換。

技術領域

本發明涉及增材制造領域，特別是涉及一種用于激光選區熔化制造的主動反吹清洗設備。

背景技術

選擇性激光熔化SLM（Selective Laser Melting）技術是金屬增材制造的一種方法。SLM技術采用的加工材料為粒徑大約為15 μm-50 μm的金屬粉末。在加工過程中，激光器發出激光，經光學系統處理后照射到加工平面上，在控制系統控制下，激光按照導入至系統中的STL文件所計算的輪廓曲線，對金屬粉末鋪成的粉床進行掃描，使金屬粉末融化形成成品。

由于SLM設備成型室達不到絕對密閉狀態，在激光掃描粉床的過程中，激光照射下的金屬粉末很容易在高溫條件下與SLM設備成型室內微量的氧、粉末中自帶的氧接觸，發生氧化從而產生煙塵。由于激光能量的沖擊作用以及成型室內氣流擾動等因素，大量的煙塵附著到粉床上，直接影響粉床表面對激光能量的吸收，最終影響金屬成型件的質量。

目前在SLM金屬增材制造領域中，其所使用的除塵凈化裝置都是直接使用濾芯進行凈化過濾，或者采用過濾等級不等的濾芯組合進行凈化過濾。例如，授權公告號為CN201610482667.9的專利文件中公布了一種用于3D打印設備的分級過濾裝置。其技術方案中，該分級過濾裝置由旋風式顆粒分離器和濾芯組成，濾芯上設有壓差傳感器。當濾芯由于堵塞而造成壓力上升到設定值后，設備會進行自動報警，報警后需要及時更換濾芯，保證3D打印設備的正常運行。

該分級過濾裝置的缺點在于，濾芯的使用壽命縮短，需要頻繁更換。如果在加工過程中濾芯達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間，就需要在加工中途將3D打印設備停機，更換濾芯后重新開啟設備。這樣既浪費時間，增加制造成本，又不能保證設備進行連續作業，從而影響成型效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于激光選區熔化制造的主動反吹清洗設備，能夠對濾芯上的煙塵顆粒物進行反吹，以清除其上堵塞的顆粒，避免在SLM設備一次打印過程中停機進行濾芯的更換。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種用于激光選區熔化制造的主動反吹清洗設備,包括柜體，以及設置于柜體內部的過濾裝置，所述過濾裝置連至接SLM設備成型室的進風口與回風口之間，所述過濾裝置包括有至少一個濾芯，所述濾芯的內部設置有由內向外吹氣的反吹裝置，所述反吹裝置的進氣口連通有對其供應惰性氣體的氣罐、出氣口通過設置于柜體上的放散口與外部導通，所述放散口與回風口之間設置有選擇氣體進入回風口或通過放散口排放至空氣的閥組。

采用以上技術方案，濾芯在正常工作的情況下對進風口內引入的氣體進行過濾，并將干凈的氣體從回風口輸出至SLM設備成型室。濾芯在使用一段時間后，其上的濾孔會發生堵塞，當堵塞的濾孔占整個濾芯的全部濾孔數量的百分比達到上限時，濾芯上的壓差報警器會發出警報提示操作者更換濾芯，此時，SLM設備內的打印工作尚未結束，啟動反吹裝置在濾芯內由內至外吹動濾芯，將堵塞濾孔的部分顆粒吹掉，以使濾芯暫時滿足工作要求，直至SLM設備內的打印工作結束可以開艙取件，此時進行濾芯更換。此種方式尤其適用于打印過程中濾芯達到使用上限的情況，此時更換濾芯，必然需要停掉SLM設備，更換濾芯后更需要重新排氧，一來一往會影響SLM設備的工作效率，而當打印完成后，SLM設備需要打開成型室艙門以取出成型零件，此時，同時進行濾芯更換，可以減少中途停機更換濾芯所帶來的時間浪費和額外增加的排氧工作所消耗的惰性氣體的浪費。