[發明專利]3D打印機的單一砂處理系統及砂處理方法

在審

• 申請號: 201711395225.1
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN107931519A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 唐暉;曹正文;林衛國;孫佳東;張杭凱
• 申請（專利權）人: 廣州市愛司凱科技股份有限公司
• 主分類號: B22C5/04
• 分類號: B22C5/04;B33Y40/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 王桂名

1.一種3D打印機的單一砂處理系統，其特征在于：其包括上砂模塊、稱重模塊、混砂發送模塊和出砂模塊，所述的上砂模塊包括新砂補給罐、第一過濾裝置、負風壓裝置和新砂儲存罐，負風壓裝置通過風管與第一過濾裝置連接，第一過濾裝置固定在新砂儲存罐的頂部，第一過濾裝置通過軟管與新砂補給罐連接；所述的稱重模塊包括新砂計量罐和固化劑稱取裝置，新砂計量罐通過管道與新砂儲存罐連接，新砂計量罐和固化劑稱取裝置內均設有若干稱重傳感器；所述的混砂發送模塊包括攪拌罐和加壓裝置，加壓裝置通過風管與攪拌罐連接，攪拌罐設有兩個進料口，其中一個進料口通過軟管與新砂計量罐連接，另一個進料口通過軟管與固化劑稱取裝置連接，攪拌罐的內部設有攪拌槳，攪拌罐的底部設有出料口；所述的出砂模塊包括第二過濾裝置、主機儲砂罐和主機漏斗，第二過濾裝置固定在主機儲砂罐的頂部，主機儲砂罐通過軟管與攪拌罐的出料口連接，主機儲砂罐內設有若干稱重傳感器，主機漏斗通過軟管與主機儲砂罐連接。

2.根據權利要求1所述的3D打印機的單一砂處理系統，其特征在于：所述的第一過濾裝置和所述的第二過濾裝置包括旋流蓋、筒體和穩渦錐，筒體內部存在圓形空腔，圓形空腔從上到下的直徑逐漸減小，旋流蓋套設在筒體的頂部，旋流蓋的外圈設有過濾裝置進料口，旋流蓋的中軸位置設有出風口，旋流蓋的內部設有流道，流道螺旋設置，流道的兩端分別與過濾裝置進料口和筒體的圓形空腔連通，流道的直徑從過濾裝置進料口一端到圓形空腔一端逐漸減小，穩渦錐設在筒體的底部，穩渦錐的中央設有與出風口相對應的錐形本體。

3.根據權利要求1所述的3D打印機的單一砂處理系統，其特征在于：連接新砂儲存罐和新砂計量罐的軟管上設有二通閥I，連接新砂計量罐與攪拌罐的軟管上設有二通閥II，連接攪拌罐與第二過濾裝置的軟管上設有二通閥III。

4.根據權利要求2所述的3D打印機的單一砂處理系統，其特征在于：所述的第二過濾裝置的出風口通過管道連接有廢料池。

5.一種基于權利要求1所述的3D打印機的單一砂處理系統的砂處理方法，其特征在于，其包括以下步驟：

(1)新砂在負風壓裝置的負風壓作用下從新砂補給罐進入第一過濾裝置中，第一過濾裝置對氣砂混合流體進行氣固分離，砂子在自重的作用下進入到新砂儲存罐中儲存，空氣排出第一過濾裝置；

(2)新砂在自重作用下從新砂儲存罐流至新砂計量罐中，新砂計量罐內的稱重傳感器對新砂進行稱重，根據新砂的重量，固化劑稱取裝置自動稱取固化劑，稱重后的新砂和固化劑分別流至攪拌罐中，攪拌罐中的攪拌槳充分攪拌新砂和固化劑，使兩者充分混合；

(3)新砂和固化劑完全混合后，加壓裝置向攪拌罐內施加壓力，將新砂與固化劑的混合物壓入第二過濾裝置內，第二過濾裝置對流體進行氣固分離，新砂及固化劑在自重作用下進入主機儲砂罐等待使用，空氣排出第二過濾裝置；

(4)主機儲砂罐內的砂子在自重作用下流至主機漏斗進行3D打印，同時主機儲砂罐內的稱重傳感器實時檢測其內部砂子的重量，當砂子不足時，重復步驟1～3，向主機儲砂罐內補充新砂。

6.根據權利要求5所述的砂處理方法，其特征在于：所述的第一過濾裝置和第二過濾裝置進行氣固分離時，砂子和空氣的混合流體或砂子、固化劑和空氣的混合流體從過濾裝置進料口進入，流經直徑逐漸減小的流道后，沿筒體內壁切線的方向進入筒體內的圓形空腔，在向心力作用下，較重的砂子及固化劑沿筒體內壁分布，并沿筒體內壁下沉后從筒體底部排出，較輕的空氣向筒體的中央聚攏并形成旋風，旋風的尾巴附著在錐形本體上，旋風從出風口排出筒體。

7.根據權利要求5所述的砂處理方法，其特征在于：所述的第二過濾裝置分離空氣和砂子時，空氣將質量較輕的雜質一起帶出。