[發明專利]一種用于SLM過程的氣流循環加熱過濾裝置

有效

• 申請號: 201711305554.2
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108031846B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 蔣業華;關杰仁;張曉偉
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種用于SLM過程的氣流循環加熱過濾裝置，屬于增材制造技術領域。該裝置包括加熱室、溫度控制器、氣瓶、成型室、加熱過濾裝置，氣瓶設置在加熱室外側，氣瓶通過氣管Ⅰ與加熱室的進氣管連通，加熱室的出氣管通過氣管Ⅱ與成型室的進氣端連通，成型室的出氣端通過氣管Ⅲ與加熱過濾裝置的進氣端連通，加熱過濾裝置的出氣端通過回流管與出氣管連通；溫度控制器固定設置在加熱室的側壁；加熱室內設置有環形的氣體加熱管道，加熱過濾裝置內設置有加熱擋板。本發明采用環形加熱通道，擴大氣流與熱量的接觸面積，加熱擋板之間構成的蛇形通道對流回的氣體進行預加熱及雜質隔離，提高加熱速率，降低生產成本。

技術領域

本發明涉及一種用于SLM過程的氣流循環加熱過濾裝置，屬于增材制造技術領域。

背景技術

增材制造技術不同于傳統的減材及變形成形技術，可在沒有模具的條件下迅速制造出任意復雜形狀的三維實體零件，已廣泛應用于航天、生物醫學等領域。選擇性激光熔化技術（Selective Laser Melting, SLM）作為增材制造技術的一種，利用激光束作為熱源對單層粉末進行有選擇地加熱熔化，使單層內和層間的粉末顆粒發生粘結，最終能快速成形出復雜形狀的三維實體。在成形過程中，工業或者研究中均通入保護氣體，以防止氧氣對于粉末的氧化，通入成型室的氣體將激光熔化粉末過程中燒損激起的雜質吹入旁邊，避免雜質影響成形質量，并采用過濾循環系統重復利用氣體。然而，從氣瓶中流出的氣體是在低溫液態下保存的，高壓下轉化為低溫氣體，流動過程中易帶走成型室內熱量，使層與層間存在溫度差異，不利于力學性能的保證，同時，過濾循環裝置占用設備的使用空間，不利于集成化的實現。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題，提供一種用于SLM粉體的回收裝置，一種用于SLM過程的氣流循環加熱過濾裝置，該裝置對氣流進行循環加熱，以維持成型室內溫度，具有過濾雜質、設計新穎、結構合理的特點。

本發明為解決其技術問題而采用的技術方案是：

一種用于SLM過程的氣流循環加熱過濾裝置，其特征在于：包括加熱室、溫度控制器、氣瓶、成型室、加熱過濾裝置，氣瓶設置在加熱室外側，氣瓶通過氣管Ⅰ與加熱室的進氣管連通，加熱室的出氣管通過氣管Ⅱ與成型室的進氣端連通，成型室的出氣端通過氣管Ⅲ與加熱過濾裝置的進氣端連通，加熱過濾裝置的出氣端通過回流管與出氣管連通；溫度控制器固定設置在加熱室的側壁；

加熱過濾裝置固定設置在加熱室的一端且靠近出氣管，加熱過濾裝置內壁均勻設置有若干個加熱擋板，加熱擋板與溫度控制器連接，相鄰加熱擋板間形成氣流通道，加熱過濾裝置的近出氣管端的側壁底部設置有回流孔，回流管的一端設置在回流孔內，回流管的另一端與出氣管連通，回流管上設置有氣體單向閥；加熱過濾裝置的遠出氣管端的側壁設置有回流口，成型室的出氣端通過氣管Ⅲ與回流口連通；

加熱室兩端側壁設置有支撐座Ⅰ、支撐座Ⅱ且支撐座Ⅰ、支撐座Ⅱ的位置相對應，支撐座Ⅰ、支撐座Ⅱ間設置有支撐軸，支撐軸上環形纏繞設置有氣體加熱管道，氣體加熱管道外套裝設置有支撐套筒，支撐套筒外壁環形纏繞設置有加熱線圈，加熱線圈與溫度控制器連接；

進一步地，溫度控制器的外壁上固定設置有顯示屏、調溫按鈕，顯示屏、調溫按鈕與溫度控制器連接；

進一步地，加熱室頂端設置有頂蓋，頂蓋下端設置有凸臺，凸臺與加熱室的內腔體配合，加熱室與頂蓋間設置有密封墊圈。

進一步地，加熱擋板包括上加熱擋板、下加熱擋板、加熱隔板Ⅰ、加熱隔板Ⅱ，上加熱擋板、加熱隔板Ⅰ形成“└”型結構加熱擋板，下加熱擋板、加熱隔板Ⅱ形成“┐”型結構加熱擋板，“└”型結構加熱擋板、“┐”型結構加熱擋板形成蛇形氣流通道。

進一步地，加熱過濾裝置通過連接法蘭、沉頭螺釘固定在加熱室的靠近出氣管的外側壁。

更進一步地，加熱室的內壁、頂蓋的下端面、加熱過濾裝置內壁均設置有保溫層。