CN103215450A - 一种医用支架激光加工产生的残渣回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医用支架激光加工产生的残渣回收装置。该装置包括：积尘箱，收集并冷却加工过程中产生的烟尘、水雾和金属蒸汽；集水管，接收来自积尘箱的冷却水流并且收集加工过程中产生的其它污水；沉淀箱，接收来自集水管的污水进行初级过滤；第一涡旋式分离器，接收来自沉淀箱的初级过滤净化液进行二次过滤；残渣收集器，汇集积尘箱、沉淀箱以及第一涡旋式分离器中的固体残渣并用纯净水对残渣进行冲洗；磁性分离器，对含残渣的冲洗液进行磁性分离得到磁性固体颗粒；第二涡旋式分离器，接收分离后的冲洗液进行过滤得到非磁性固体颗粒；以及烘干箱，分别烘干回收磁性固体颗粒和非磁性固体颗粒。

Description

一种医用支架激光加工产生的残渣回收装置

技术领域

本发明涉及激光微加工技术领域，具体涉及一种医用支架激光加工过程中产生的废弃物的分离回收装置。

背景技术

支架是一种植入到血管病变部位的金属网状结构，用以对阻塞或狭窄的部位疏通，以改善病变部位的血流状况，对血管起到支撑的作用。目前激光加工是医用支架的主要加工方法，其是由相互重叠的激光脉冲点在管材上沿切割线移动,同时输入高压氧辅助熔化切割。激光聚焦点处材料熔融气化,熔渣被气体吹出,在金属管壁上形成切割轨迹。

目前大部分的支架管材依赖国外进口，价格极其昂贵。在激光加工过程中，由高压辅助气体带走的熔融的金属颗粒包含大量的有色金属和稀有贵金属。由于稀有贵金属已成为现代工业和国防建设的重要材料，其储量有限、生产困难、产量不高、价格不断上涨，因此对干切或湿切过程中产生的熔渣过滤、分离、回收就显得尤其重要。

 

发明内容

本发明解决对激光加工医用支架过程中产生的污水和固体残渣进行过滤、分离回收等技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于回收激光加工医用支架过程中产生的残渣的装置。该装置包括：污水收集装置，包括积尘箱和集水管，其中积尘箱收集并冷却加工过程中产生的烟尘、水雾和金属蒸汽，集水管与积尘箱连通以接收来自积尘箱的冷却水流并且收集加工过程中产生的其它污水；污水过滤装置，包括沉淀箱和第一涡旋式分离器，其中沉淀箱接收来自集水管的污水进行初级过滤，第一涡旋式分离器接收来自沉淀箱的初级过滤净化液进行二次过滤；残渣收集装置，用于汇集积尘箱中的固体残渣、沉淀箱初级过滤得到的固体残渣以及第一涡旋式分离器底部的固体残渣并用纯净水对残渣进行多次冲洗；以及残渣分离回收装置，包括磁性分离器、第二涡旋式分离器和烘干箱，其中磁性分离器用于对含残渣的冲洗液进行磁性分离以得到其中的磁性固体颗粒，第二涡旋式分离器接收分离后的冲洗液进行过滤以得到非磁性固体颗粒，且烘干箱用于分别烘干回收所述磁性固体颗粒和非磁性固体颗粒。

利用本发明提供的装置对医用支架激光加工过程中产生的污水和固体残渣进行分离回收，可减少稀有贵金属和有色金属的损失，并对排放的污水充分过滤以利于环保。

 

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的分离回收装置的原理示意图；以及

图2是根据本发明一个实施例的磁性滤网的结构示意图。

附图标记：

1.积尘箱，2.集水管，3.不锈钢滤网，4.隔板，5，沉淀箱，6.水泵，7，溢流阀，8.涡旋分离器A，9.出水管，10.液位传感器，11.储水箱，12.控制阀，13.残渣收集器，14.纯净水入口，15.残渣收集器隔板，16.磁性滤网，17.涡旋分离器B，18.磁性滤网抽拉板，19.滤网安装板，20.残渣托架，21.磁性滤网梳板，22.烘干箱，23.烘干灯管，24.刮板，25.残渣收集口

具体实施方式

以下将讨论本发明的各个较佳实施例。但本领域技术人员应当理解，此处的详细说明并不作为对本发明保护范围的限制，本发明还可通过以下各实施例的变型或其它等同方式得以实现。

支架加工工艺有激光干切和湿切两种加工工艺。在本发明的一个实施例中，采用吸尘装置吸收加工过程中产生的烟尘、水雾和金属蒸汽，回收到吸尘装置的积尘箱中。在激光湿切加工时，由导水机构将纯净水导入到切割点辅助加工，加工过程中产生的污水被汇集到集水管中。作为示例，本发明提出的分离回收装置可包括污水收集模块、污水过滤模块、残渣收集模块和残渣分离回收模块四个部分。

图1是根据本发明一个实施例的分离回收装置的示意图。如图1所示，该分离回收装置可包括：积尘箱（1），集水管（2），不锈钢滤网（3），隔板（4），沉淀箱（5），水泵（6），溢流阀（7），涡旋分离器A（8），出水管（9），液位传感器（10），储水箱（11），控制阀（12），残渣收集器（13），纯净水入口（14），残渣收集器隔板（15），磁性滤网（16），涡旋分离器B（17），磁性滤网抽拉板（18），滤网安装板（19），残渣托架（20），磁性滤网梳板（21），烘干箱（22），烘干灯管（23），刮板（24），以及残渣收集口（25）等。

由吸尘装置吸收的熔融的金属蒸汽和水雾以及切割非金属材料产生的烟尘被回收在积尘箱（1）中。经过冷却后，熔融的金属蒸汽和烟尘冷凝而成的固体颗粒汇集到残渣收集器（13）中，冷却水雾则通到集水管（2）中。

在一个示例中，沉淀箱（5）可包括污水沉淀部分和澄清液存储部分两部分，二者之间通过隔板（4）分割开。此外，还可在沉淀箱（5）的污水入口处安装不锈钢滤网（3）。不锈钢滤网上分布有细密的网孔，可以初步过滤掉污水中大尺寸的固体颗粒和其它杂质。

刮板（24）为一端切刃形制造的刮板，可安装在沉淀箱（5）的底部，用于定期把沉淀残渣通过残渣收集口（25）刮到残渣收集器（13）中。残渣收集口（25）在清理沉淀残渣时开启，其他时间处于关闭状态。

水泵（6）安装在沉淀箱（5）的初级过滤净化液出口的第一管路上，用于把沉淀箱（5）中的初级过滤净化液压到涡旋分离器A（8）中进行二级过滤。如果压入涡旋分离器A（8）中的净化液超过涡旋分离器A（8）能过滤的容量，则液位传感器（10）发出触发信号，溢流阀（7）启动，使多余的净化液通过第二管路返回到沉淀箱（5）中。

控制阀（12）可安装在储水箱（11）的出水口部分，用于控制储水箱的供水通断。

溢流阀（7），控制阀（12）和液位传感器（10）可通过PLC控制。

残渣收集器的隔板（15）可安装在残渣收集器（13）的下部。拉开残渣收集器的隔板（15），可使经多次冲洗澄清后的残渣落在磁性滤网（16）上。

磁性滤网（16）可安装在磁性滤网抽拉板（18）上。当含残渣的冲洗液流过磁性滤网吸附区域时，在磁场作用下磁性的固体粒子被磁化，从而被吸附到磁性滤网的表面。当磁性滤网（16）上吸附了大量的残渣时，可通过磁性滤网抽拉板（18）把磁性滤网（16）取出，换上新的磁性滤网。

如图2所示，磁性滤网可由基板和磁性层两部分组成。在一个示例中，磁性层外表面可由基板覆盖，从而形成夹层结构。可通过电脉充磁使磁性层磁化，并且可通过控制磁场的强度来控制吸附性能。

取出吸附有大量残渣的磁性滤网（16）后，可将其放置到滤网安装板（19）上，利用磁性滤网梳板（20）把上面吸附的残渣刮下，使其落在残渣托架（20）上。残渣托架（20）由导热、耐热性能好的材质制作，用于放置残渣以便在烘干时进行烘干。

烘干灯管（23）可安装在烘干箱（22）的底部，用于烘干含水的固体残渣。

根据一个实施例，本发明的分离回收装置可如下操作。首先，由吸尘装置将加工过程中熔融的金属蒸汽和水雾、切割非金属材料产生的烟尘回收到积尘箱中。经过冷却后，将熔融的金属蒸汽和烟尘冷凝而成的固体颗粒汇集到残渣收集器中，同时将冷却水流通到集水管中。集水管将汇集的污水输送到沉淀箱中进行初步过滤。在一个示例中，沉淀箱可分成两部分，污水沉淀部分和澄清液存储部分，在沉淀箱内设有隔除固体残渣的隔板使得固体残渣沉淀于箱底，而经过沉淀后的净化液则通过隔板上方流进沉淀箱的澄清液存储部分。

利用水泵将沉淀箱中的净化液压入涡旋分离器A中。在一个示例中，涡旋分离器A可分为两部分，圆柱段的进液区和圆锥段的分离区。净化液沿着圆柱段内壁切向压进，并在圆柱段内充分旋转，顺着圆柱内壁旋转而下进入圆锥段分离区，在分离区由于其管径不断缩小，旋转强度愈往下愈快，靠高速旋转而产生的离心力，促使净化液中的细末残渣抛向壁周，而后残渣顺着内壁落下由底部流出。圆锥体中心由于高速旋转而形成低压区，促使净化液上升，通过净化液出口压出。经涡旋分离器A净化后的净化液可被存储到储水箱中。

将涡旋式分离器A底部的固体残渣收集起来汇集到残渣收集器中。此外，还将积尘箱中的固体残渣和沉淀箱初级沉淀得到的残渣一起汇集到残渣收集器中。为了使得污水中的可溶金属损失最小，必须对这些残渣进行充分冲洗、沉淀和澄清。经多次冲洗后，拉开残渣收集器底部的残渣收集器隔板，含残渣的冲洗液流过磁性滤网，磁性的固体颗粒被吸附到磁性滤网上。将吸附了大量固体残渣的磁性滤网送到烘干箱的滤网安装板上，利用磁性滤网梳板将滤网上吸附的固体残渣刮下，使其落到残渣托架上，然后用烘干灯管加热，将残渣烘干进行回收。

将磁性分离后的冲洗液压入涡旋式分离器B中进行过滤，在涡旋分离器B的底部得到非磁性固体残渣。这些固体残渣也被汇集到烘干箱的残渣托架上，用烘干灯管加热以将非磁性固体残渣烘干回收。另外，过滤后的净化水由于是从涡旋分离器B中高速甩出的高压水，可被送回储水箱存储。在储水箱的出水口安装控制阀，可以控制储水箱出水的通断。

Claims (6)

1.一种用于回收激光加工医用支架过程中产生的残渣的装置，包括：

污水收集装置，包括积尘箱和集水管，其中积尘箱收集并冷却加工过程中产生的烟尘、水雾和金属蒸汽，集水管与积尘箱连通以接收来自积尘箱的冷却水流并且收集加工过程中产生的其它污水；

污水过滤装置，包括沉淀箱和第一涡旋式分离器，其中沉淀箱接收来自集水管的污水进行初级过滤，第一涡旋式分离器接收来自沉淀箱的初级过滤净化液进行二次过滤；

残渣收集装置，用于汇集积尘箱中的固体残渣、沉淀箱初级过滤得到的固体残渣以及第一涡旋式分离器底部的固体残渣并用纯净水对残渣进行多次冲洗；以及

残渣分离回收装置，包括磁性分离器、第二涡旋式分离器和烘干箱，其中磁性分离器用于对含残渣的冲洗液进行磁性分离以得到其中的磁性固体颗粒，第二涡旋式分离器接收分离后的冲洗液进行过滤以得到非磁性固体颗粒，且烘干箱用于分别烘干回收所述磁性固体颗粒和非磁性固体颗粒。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁性分离器是磁性滤网，使得当含残渣的冲洗液通过磁性滤网时，磁性固体颗粒被吸附到磁性滤网上。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述磁性滤网由基板和磁性层构成，且磁性层外表面由基板覆盖。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，沉淀箱的底部安装有刮板，用于定期把沉淀箱中过滤得到的固体残渣刮到残渣收集装置中。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述污水过滤装置还包括连接沉淀箱与第一涡旋式分离器的第一管道，且第一管道上安装有水泵，用于将初级过滤净化液从沉淀箱压入第一涡旋式分离器中。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述污水过滤装置还包括连接沉淀箱与第一涡旋式分离器的第二管道，且第二管道上安装有溢流阀，其中当自第一管道进入第一涡旋式分离器的初级过滤净化液超过设定液位时，第一涡旋式分离器中的液位传感器发出信号开启溢流阀，以使多余的初级过滤净化液通过第二管道返回到沉淀箱中。

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