CN109331575A - 一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置及其控制方法 - Google Patents

一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109331575A
CN109331575A CN201811238798.8A CN201811238798A CN109331575A CN 109331575 A CN109331575 A CN 109331575A CN 201811238798 A CN201811238798 A CN 201811238798A CN 109331575 A CN109331575 A CN 109331575A
Authority
CN
China
Prior art keywords
filter
solenoid valve
valve
filter core
central controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811238798.8A
Other languages
English (en)
Inventor
柳玉文
李鹏
王飞
丘廉芳
孙靖
杨洋
郭立杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Aerospace Equipments Manufacturer Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Aerospace Equipments Manufacturer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Aerospace Equipments Manufacturer Co Ltd filed Critical Shanghai Aerospace Equipments Manufacturer Co Ltd
Priority to CN201811238798.8A priority Critical patent/CN109331575A/zh
Publication of CN109331575A publication Critical patent/CN109331575A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/90—Devices for taking out of action one or more units of multi-unit filters, e.g. for regeneration or maintenance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B01D46/44—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration
    • B01D46/446—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration by pressure measuring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B01D46/44—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration
    • B01D46/46—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration automatic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/70—Gas flow means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Abstract

一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置，包括真空箱、成型缸、送气口、抽气口、循环风机、第一电磁阀、第二电磁阀、第一过滤器、第二过滤器、差压传感器、真空卡箍、进气阀、出气阀、中央控制器。所述循环风机通过所述抽气口、所述第一电磁阀、所述第一过滤器或第二过滤器、所述第二电磁阀抽气，然后通过所述送气口将气体送入所述真空箱，气体中的烟尘由所述第一过滤器或者第二过滤器来进行过滤。所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均为两位三通阀，能够在所述第一过滤器和所述第二过滤器之间进行切换。本发明能够智能感知滤芯的饱和状况，并且能够在滤芯饱和时将循环回路自动切换至另一滤芯，保证零件成型过程不发生中断。

Description

一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及激光选区熔化增材制造领域，具体涉及一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置及其控制方法。
背景技术
激光选区熔化技术(Selective Laser Melting，SLM)是目前增材制造技术发展的主要方向，SLM技术集计算机辅助设计技术、数控技术、增材制造技术于一体，基于快速成型的思想，利用高能激光束直接熔化金属粉末来逐层成型制件。SLM技术可以成型小批量、个性化、具有复杂表面及内部结构的金属零件，具备广阔的应用前景。
在SLM成型过程中，金属粉末在高能激光束的作用下会产生大量的飞溅物，飞溅物中主要包括被激起的未熔化金属粉末以及金属氧化物颗粒。飞溅物的存在对SLM成型过程主要有两点不利影响：一是飞溅物落在粉床上会造成零件内部缺陷，影响成型零件的性能；二是飞溅物附着在光路系统保护镜上，会造成激光输入能量的衰减，影响后续成型过程，因此必须将烟尘及时净化，才能维持激光束能量的恒定和工作舱体的整洁，进而保证成型过程的稳定性。在SLM设备中，成型区域一般通过抽气口、送气口与循环风机和烟尘过滤器连接，在零件的成型过程中，循环风机将含有烟尘的气体从抽气口抽出，通过烟尘过滤器过滤后，再将清洁的气体从送气口重新送入成型区域。在传统的SLM设备中，滤芯一般只有一个，如果中途需要更换，则必须将零件成型过程暂停，并且在设备的使用过程中滤芯的饱和状况无法实时监测，需要工艺人员根据经验来对滤芯进行及时更换。
基于上述背景，研制一种智能烟尘过滤系统是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有烟尘过滤系统的不足，提供一种用于激光选区熔化设备的智能烟尘过滤装置及其控制方法，能够智能感知滤芯的饱和状况，并且采用双滤芯并联的配置，当一个滤芯饱和时，系统自动将气路切换至另一个滤芯，在保证零件成型过程不中断的情况下实现滤芯的更换。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置，包括真空箱、成型缸、送气口、抽气口、循环风机、第一电磁阀、第二电磁阀、第一过滤器、第二过滤器、差压传感器、真空卡箍、进气阀、出气阀、中央控制器，其中，
所述循环风机通过所述抽气口、所述第一电磁阀、所述第一过滤器或第二过滤器、所述第二电磁阀抽气，然后通过所述送气口将气体送入所述真空箱，气体中的烟尘由所述第一过滤器或者第二过滤器来进行过滤。
所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均为两位三通阀，能够在所述第一过滤器和所述第二过滤器之间进行切换。
所述第一过滤器和所述第二过滤器通过所述真空卡箍与管道实现连接。
所述差压传感器能够实时测量过滤器两端的压力差，以此判断滤芯的饱和状况。
所述进气阀和所述出气阀均为两位三通阀，进气阀用于向滤芯中充入氩气，出气阀用于排放滤芯中的气体。
所述中央控制器用来对第一电磁阀、第二电磁阀、进气阀、出气阀、差压传感器进行相应控制。
按照本发明的另一个方面，还提供了一种激光选区熔化设备烟尘过滤装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)开启激光选区熔化设备，启动中央控制器。
(b)中央控制器实时采集差压传感器读数，对第一过滤器滤芯饱和状况进行判断。如果滤芯饱和，则中央控制器发出报警信息提示工艺人员，同时控制第一电磁阀和第二电磁阀，将循环回路切换至第二过滤器。随后工艺人员打开真空卡箍，卸下第一过滤器并更换其中的滤芯。更换完成后，再将过滤器重新安装，真空卡箍卡紧。
(c)中央控制器控制进气阀和出气阀打开，然后充入氩气，利用氩气排除更换滤芯时引入的空气。
(d)由第二过滤器切换至第一过滤器的流程类似，这里不再赘述。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得以下有益的效果：
(1)本发明通过差压传感器能够对滤芯的饱和状况进行实时监测，避免滤芯更换过早导致浪费或者滤芯更换过晚导致零件成型质量下降。
(2)本发明采用两个过滤器并联的形式，当一个过滤器中滤芯饱和时，循环回路自动切换到另一个过滤器，然后工艺人员对饱和的滤芯进行更换，保证了零件成型过程的连续性。
(3)本发明在滤芯更换完成后，通过控制进气阀和出气阀，利用氩气排除过滤器中引入的空气，保证零件成型过程中真空箱内的氧含量不会突然升高，防止零件成型失败。
附图说明
图1是本发明实施例的用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案以及优点更加清晰，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当说明，此处所描述的具体实施例仅仅是用来对本发明进行解释，并不用来限定本发明。下面所描述的本发明实施方式中涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突即可相互组合。
参照图1，一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置，包括真空箱1、成型缸2、送气口3、抽气口4、循环风机5、第一电磁阀6、第二电磁阀7、第一过滤器8、第二过滤器9、差压传感器10、真空卡箍11、进气阀12、出气阀12、中央控制器，其中，
循环风机5通过抽气口4、第一电磁阀6、第一过滤器8或第二过滤器9、第二电磁阀7抽气，然后通过送气口3将气体送入所述真空箱1，气体中的烟尘由第一过滤器8或者第二过滤器9来进行过滤。
第一电磁阀6和第二电磁阀7均为两位三通阀，能够在第一过滤器8和所述第二过滤器9之间进行切换。
第一过滤器8和第二过滤器9通过真空卡箍11与管道实现连接。
差压传感器10能够实时测量过滤器两端的压力差，以此判断滤芯的饱和状况。
进气阀12和出气阀13均为两位三通阀，进气阀12用于向滤芯中充入氩气，出气阀13用于排放滤芯中的气体。
所述中央控制器用来对第一电磁阀6、第二电磁阀7、进气阀12、出气阀13、差压传感器10进行相应控制。
参照图1，一种激光选区熔化设备烟尘过滤装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)开启激光选区熔化设备，启动中央控制器。
(b)中央控制器实时采集差压传感器10读数，对第一过滤器8滤芯饱和状况进行判断。如果滤芯饱和，则中央控制器发出报警信息提示工艺人员，同时控制第一电磁阀6和第二电磁阀7，将循环回路切换至第二过滤器9。随后工艺人员打开真空卡箍11，卸下第一过滤器8并更换其中的滤芯。更换完成后，再将过滤器重新安装，真空卡箍11卡紧。
(c)中央控制器控制进气阀12和出气阀13打开，然后充入氩气，利用氩气排除更换滤芯时引入的空气。
(d)由第二过滤器9切换至第一过滤器8的流程类似。
综上所述，本发明与现有技术相比能够智能感知滤芯的饱和状况，并且能够在保证零件成型过程不中断的情况下实现滤芯的更换。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置，其特征在于，包括真空箱、成型缸、送气口、抽气口、循环风机、第一电磁阀、第二电磁阀、第一过滤器、第二过滤器、差压传感器、真空卡箍、进气阀、出气阀、中央控制器，其中，
所述循环风机通过所述抽气口、所述第一电磁阀、所述第一过滤器或第二过滤器、所述第二电磁阀抽气，然后通过所述送气口将气体送入所述真空箱，气体中的烟尘由所述第一过滤器或者第二过滤器来进行过滤；
所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均为两位三通阀，能够在所述第一过滤器和所述第二过滤器之间进行切换；
所述第一过滤器和所述第二过滤器通过所述真空卡箍与管道实现连接；
所述差压传感器能实时测量过滤器两端的压力差，以此判断滤芯的饱和状况；
所述进气阀和所述出气阀均为两位三通阀，进气阀用于向滤芯中充入氩气，出气阀用于排放滤芯中的气体；
所述中央控制器用来对第一电磁阀、第二电磁阀、进气阀、出气阀、差压传感器进行相应控制。
2.根据权利要求1所述的一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)开启激光选区熔化设备，启动中央控制器；
(b)中央控制器实时采集差压传感器读数，对第一过滤器滤芯饱和状况进行判断；如果滤芯饱和，则中央控制器发出报警信息提示工艺人员，同时控制第一电磁阀和第二电磁阀，将循环回路切换至第二过滤器；随后工艺人员打开真空卡箍，卸下第一过滤器并更换其中的滤芯；更换完成后，再将过滤器重新安装，真空卡箍卡紧；
(c)中央控制器控制进气阀和出气阀打开，然后充入氩气，利用氩气排除更换滤芯时引入的空气；
(d)由第二过滤器切换至第一过滤器的流程类似。
CN201811238798.8A 2018-10-23 2018-10-23 一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置及其控制方法 Pending CN109331575A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811238798.8A CN109331575A (zh) 2018-10-23 2018-10-23 一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811238798.8A CN109331575A (zh) 2018-10-23 2018-10-23 一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109331575A true CN109331575A (zh) 2019-02-15

Family

ID=65311370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811238798.8A Pending CN109331575A (zh) 2018-10-23 2018-10-23 一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109331575A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109848416A (zh) * 2019-04-12 2019-06-07 上海应用技术大学 一种金属选区激光熔化用的烟尘过滤及粉末回收装置
CN110027216A (zh) * 2019-04-04 2019-07-19 上海航天设备制造总厂有限公司 一种提高工件成型质量的3d打印装置及方法
CN110641015A (zh) * 2019-08-30 2020-01-03 威斯坦(厦门)实业有限公司 一种sls尼龙粉末3d激光打印机成型缸及其使用方法
CN110722158A (zh) * 2019-09-16 2020-01-24 上海航天精密机械研究所 一种增强镁合金激光选区熔化蒸气烟尘排出效果的装置
CN110860690A (zh) * 2019-11-09 2020-03-06 上海航天设备制造总厂有限公司 一种用于金属增材制造设备的电气防爆系统及其选型方法
CN111014861A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 牧野机床（中国）有限公司 一种线切割机床过滤装置的工作方法
CN114322125A (zh) * 2021-12-20 2022-04-12 安徽同益净化科技有限公司 一种洁净室用新风过滤装置及其使用方法
WO2023209107A1 (de) * 2022-04-29 2023-11-02 Eos Gmbh Electro Optical Systems Filtersystem mit individuell abtrennbaren filterkammern

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107107193A (zh) * 2014-11-21 2017-08-29 瑞尼斯豪公司 增材制造设备和方法
US20170259339A1 (en) * 2014-11-24 2017-09-14 Trumpf Sisma S.R.L. Gas flow within additive manufacturing devices
CN108068316A (zh) * 2016-11-14 2018-05-25 Cl产权管理有限公司 用于添加式地制造三维物体的系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107107193A (zh) * 2014-11-21 2017-08-29 瑞尼斯豪公司 增材制造设备和方法
US20170259339A1 (en) * 2014-11-24 2017-09-14 Trumpf Sisma S.R.L. Gas flow within additive manufacturing devices
CN108068316A (zh) * 2016-11-14 2018-05-25 Cl产权管理有限公司 用于添加式地制造三维物体的系统

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110027216A (zh) * 2019-04-04 2019-07-19 上海航天设备制造总厂有限公司 一种提高工件成型质量的3d打印装置及方法
CN110027216B (zh) * 2019-04-04 2021-06-11 上海航天设备制造总厂有限公司 一种提高工件成型质量的3d打印装置及方法
CN109848416A (zh) * 2019-04-12 2019-06-07 上海应用技术大学 一种金属选区激光熔化用的烟尘过滤及粉末回收装置
CN110641015A (zh) * 2019-08-30 2020-01-03 威斯坦(厦门)实业有限公司 一种sls尼龙粉末3d激光打印机成型缸及其使用方法
CN110641015B (zh) * 2019-08-30 2021-09-17 威斯坦(厦门)实业有限公司 一种sls尼龙粉末3d激光打印机成型缸及其使用方法
CN110722158A (zh) * 2019-09-16 2020-01-24 上海航天精密机械研究所 一种增强镁合金激光选区熔化蒸气烟尘排出效果的装置
CN110722158B (zh) * 2019-09-16 2021-12-07 上海航天精密机械研究所 一种增强镁合金激光选区熔化蒸气烟尘排出效果的装置
CN110860690A (zh) * 2019-11-09 2020-03-06 上海航天设备制造总厂有限公司 一种用于金属增材制造设备的电气防爆系统及其选型方法
CN111014861A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 牧野机床（中国）有限公司 一种线切割机床过滤装置的工作方法
CN111014861B (zh) * 2019-12-31 2022-02-08 牧野机床（中国）有限公司 一种线切割机床过滤装置的工作方法
CN114322125A (zh) * 2021-12-20 2022-04-12 安徽同益净化科技有限公司 一种洁净室用新风过滤装置及其使用方法
WO2023209107A1 (de) * 2022-04-29 2023-11-02 Eos Gmbh Electro Optical Systems Filtersystem mit individuell abtrennbaren filterkammern

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109331575A (zh) 一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置及其控制方法
CN105921747B (zh) 用于3d打印设备成形气氛的气体循环净化装置
CN205763853U (zh) 用于3d打印设备成形气氛的气体循环净化装置
CN206965383U (zh) 一种3d打印设备中的循环净化装置
CN102430298B (zh) 大型袋式除尘器脉冲喷吹清灰控制系统及方法
CN103252450A (zh) 一种模壳脱蜡及融蜡净化装置及脱蜡净化方法
CN109807328B (zh) 选择性激光熔化系统、气体循环装置和打印方法
CN112743106A (zh) 一种气氛净化方法及系统
CN106120950B (zh) 一种闭式循环水全自动切换快速应急稳压装置
CN211611836U (zh) 一种新型净水器
CN108758787A (zh) 一种基于无线网络控制的智能供暖系统
CN110541812B (zh) 一种基于dcs全面控制的节能型空压机控制系统及方法
CN206965374U (zh) 一种用于激光快速成型设备的过滤系统
CN107010776A (zh) 一种带有纯水置换浓水功能的净水机
CN215879905U (zh) 一种气氛净化系统
CN207086905U (zh) 用于金属3d打印机的纯化系统
CN207778033U (zh) 天然气输送气压调节装置
CN105992651A (zh) 冶炼技术设备的具有固体颗粒的废气的过滤
CN106958558A (zh) 一种预冲精滤充油回路装置
CN108970266A (zh) 一种增材制造激光成型设备的除尘装置及除尘方法
CN208003545U (zh) 一种溶剂回收装置
CN208839283U (zh) 一种激光选区熔化蜗式分离过滤系统
CN207986857U (zh) 一种特殊环境下的水处理系统
CN206858351U (zh) 一种带有纯水置换浓水功能的净水机
CN206320830U (zh) 一种智能油烟净化装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190215