CN110370643A - 一种用于3dp法三维打印坯去粉的设备与工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于3DP法三维打印坯去粉的设备与工艺，装置本体，装置本体上方设有操作箱，操作箱的底部中间设有工作台，工作台下表面固定安装振动电机，工作台下方设有落粉斗，落粉斗为锥形落粉斗，落粉斗固定安装在装置本体内壁，工作台两端通过压缩弹簧固定在落粉斗上表面，落粉斗下端与回收箱连接，回收箱的一侧设有吸尘器，回收箱另一侧设有气泵。采用本设备的去粉工艺可以满足多种3DP法三维打印坯去粉处理的要求，可以实现振动落粉、气动吹吸去粉、手工剔除去粉、刷拭去粉等多种去粉功能，完成不同结构类型坯件的快速去粉，降低劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及三维打印技术领域，具体涉及一种用于3DP法三维打印坯去粉的设备与工艺。
背景技术
3DP法三维打印技术于20世纪末由美国麻省理工学院的Emanual Sachs等人最初提出，其成形原理是：将设计好的三维模型切片处理后，导入到3DP法三维打印机，控制打印机的喷头向成形缸内的粉末床按一定的轨迹喷射液体粘结剂，将相应区域的粉末粘结起来，并且由下而上，层层叠加最终得到打印坯件。由于液体粘结剂的渗透作用，会使打印完的坯件表面松散地粘结一些额外的粉末，影响打印件的精度，需要将这些粉末去除后再进行其它后处理工序。并且，当打印具有凹槽和内腔的复杂结构件以及多孔件时，更是需要将打印时相应区域未喷射到粘结剂、没有被粘结起来的粉末予以去除，才能得到的凹槽、内腔及多孔结构。
由于3DP法三维打印坯的强度通常较低，去粉不当容易使打印坯发生破碎。形状复杂的坯件、具有细小内部结构的坯件去粉更为困难。目前可供使用的3DP法三维打印坯去粉设备还很少，且一般为单一功能的半开放式设备，采用吹、吸气法去粉，去粉效率不高；尺寸较小的结构内粉末的去除效果不好，去粉不彻底；操作过程中会产生粉末扬尘，对人体和环境造成危害；去粉操作完成后对设备的清理也较费事。
发明内容
针对现有技术中打印坯去粉方法的缺点，本发明提供了一种用于3DP法三维打印坯去粉的设备与工艺，通过振动落粉、气动吹吸去粉、手工剔除去粉、刷拭去粉等多种去粉功能，完成不同结构类型坯件的快速去粉，降低劳动强度
为实现上述目的，本发明通过以下方案予以实现：
本发明提供了一种用于3DP法三维打印坯去粉的设备，包括装置本体，装置本体上方设有操作箱，操作箱的底部中间设有工作台，工作台下表面固定安装振动电机，工作台下方设有落粉斗，落粉斗为锥形落粉斗，落粉斗固定安装在装置本体内壁，工作台两端通过压缩弹簧固定在落粉斗上表面，落粉斗下端与回收箱连接，回收箱的一侧设有吸尘器，回收箱另一侧设有气泵。
优选地，操作箱为六棱柱形操作箱，操作箱前方下侧面开设有两个圆形通孔，圆形通孔处固定安装塑胶手套，塑胶手套与圆形通孔的内壁密封粘结，操作箱后方下侧面左右两侧均设有喷气口，左侧喷气口通过软管与吸尘器连接，右侧喷气口通过软管与气泵连接。
优选地，操作箱顶部设有箱盖，箱盖一端与操作箱上口铰链，操作箱前方上侧面设有观察窗，观察窗为有机玻璃板。
优选地，工作台的左右两边设有工具台，工具台固定安装在操作箱内壁上。
优选地，工作台表面设有若干栅格孔。
本发明还提供了一种采用上述设备进行去粉的工艺，去粉过程包括以下步骤：
(1)掀开操作箱箱盖，将待去粉的打印坯置于工作台上。盖上箱盖，打开振动电机，工作台开始振动，采用振动法震落坯件表面或较大尺寸凹槽、内腔、孔隙内的粉末，震落的粉末通过工作台的栅格孔、落粉斗自动落入回收箱中，根据坯件内凹槽、内腔、孔隙的朝向或走向，适时停机并翻转坯件后继续进行振动去粉；
(2)关闭工作台的振动，通过塑胶手套在工具台上选择适当孔径的气嘴，安装到相应的喷气口上，选择打开气泵或吸尘器，气动法吹除或吸除较小尺寸凹槽、内腔、孔隙内的粉末；
(3)关闭气泵或吸尘器，选择工具台上合适的细针，对于气动法也无法清除的尺寸更小的凹槽、内腔、孔隙内的粉末，采用手工剔除法进行去粉；
(4)最后在工具台上选择合适的软毛刷刷拭或采用气动法彻底清除坯件内外残留的粉末，取出完成去粉的坯件，即可以进行烧结等其它后处理工序。
本发明的有益效果是：
本发明设备与工艺可以满足多种3DP法三维打印坯去粉处理的要求，可以实现振动落粉、气动吹吸去粉、手工剔除去粉、刷拭去粉等多种去粉功能，完成不同结构类型坯件的快速去粉，降低劳动强度；对于采用3DP法三维打印的实验室、生产车间，可以减少投入的设备数量；本设备采用封闭式设计，可以改善操作者的工作环境；工作台为栅格结构并与振动装置相连，上下布置的操作箱与回收箱之间采用锥形的落粉斗连接，去除下来的粉末可以自动落入回收箱中，可以减少设备打扫清理的工作量，无环境污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明保护的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种用于3DP法三维打印坯去粉设备的结构示意图；
图2为本发明一种用于3DP法三维打印坯去粉设备的侧视图。
图中：
1-装置本体，2-操作箱，3-工作台，4-振动电机，5-落粉斗，6-回收箱，7-吸尘器，8-气泵，9-塑胶手套，10-喷气口，11-箱盖，12-观察窗，13-工具台。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
为了更好地使该领域的技术人员理解本发明，下面结合具体图1-2，进一步阐述本发明。
实施例一
如图1-2所示，本发明提供了一种用于3DP法三维打印坯去粉的设备，包括装置本体1，装置本体1上方设有操作箱2，操作箱2的底部中间设有工作台3，工作台3下表面固定安装振动电机4，工作台3下方设有落粉斗5，落粉斗5为锥形落粉斗，落粉斗5固定安装在装置本体1内壁，工作台3两端通过压缩弹簧固定在落粉斗5上表面，落粉斗5下端与回收箱6连接，回收箱6的一侧设有吸尘器7，回收箱6另一侧设有气泵8。
操作箱2为六棱柱形操作箱，操作箱2前方下侧面开设有两个圆形通孔，圆形通孔处固定安装塑胶手套9，塑胶手套9与圆形通孔的内壁密封粘结，操作箱2后方下侧面左右两侧均设有喷气口10，左侧喷气口10通过软管与吸尘器7连接，右侧喷气口10通过软管与气泵8连接。
操作箱2顶部设有箱盖11，箱盖11一端与操作箱2上口铰链，操作箱2前方上侧面设有观察窗12，观察窗12为有机玻璃板。
工作台3的左右两边设有工具台13，工具台13固定安装在操作箱2内壁上。
工作台3表面设有若干栅格孔。
实施例二
3DP法三维打印获得的实心坯件，或坯件仅有较大尺寸的凹槽、内腔、孔隙，采用实施例一中设备进行去粉，去粉过程包括以下步骤：
(1)掀开操作箱箱盖11，将待去粉的打印坯置于工作台3上。盖上箱盖11，打开振动电机4，工作台3开始振动，采用振动法震落坯件表面或较大尺寸凹槽、内腔、孔隙内的粉末，震落的粉末通过工作台3的栅格孔、落粉斗5自动落入回收箱6中。根据坯件内凹槽、内腔、孔隙的朝向或走向，适时停机并翻转坯件后继续进行振动去粉；
(2)关闭工作台3的振动，通过塑胶手套9在工具台13上选择合适的软毛刷刷拭坯件，或选择适当孔径的气嘴，安装到相应的喷气口10上，打开气泵8或吸尘器7，气动法吹、吸彻底清除坯件内外残留的粉末。取出完成去粉的坯件，即可以进行烧结等其它后处理工序。
实施例三
3DP法三维打印获得的坯件，具有较大和较小尺寸的凹槽、内腔、孔隙，采用实施例一中设备进行去粉，去粉过程包括以下步骤：
(1)掀开操作箱箱盖11，将待去粉的打印坯置于工作台3上。盖上箱盖11，打开振动电机4，工作台3开始振动，采用振动法震落坯件表面或较大尺寸凹槽、内腔、孔隙内的粉末，震落的粉末通过工作台3的栅格孔、落粉斗5自动落入回收箱6中。根据坯件内凹槽、内腔、孔隙的朝向或走向，适时停机并翻转坯件后继续进行振动去粉；
(2)关闭工作台3的振动，通过塑胶手套9在工具台上选择适当孔径的气嘴，安装到相应的喷气口10上，打开气泵8或吸尘器7，气动法吹除或吸除较小尺寸凹槽、内腔、孔隙内的粉末。取出完成去粉的坯件，即可以进行烧结等其它后处理工序。
实施例四
3DP法三维打印获得的坯件，既有较大和较小尺寸的凹槽、内腔、孔隙，又有尺寸很小的凹槽、内腔、孔隙，采用实施例一中设备进行去粉，去粉过程包括以下步骤：
(1)掀开操作箱箱盖11，将待去粉的打印坯置于工作台3上。盖上箱盖11，打开振动电机4，工作台3开始振动，采用振动法震落坯件表面或较大尺寸凹槽、内腔、孔隙内的粉末，震落的粉末通过工作台3的栅格孔、落粉斗5自动落入回收箱6中。根据坯件内凹槽、内腔、孔隙的朝向或走向，适时停机并翻转坯件后继续进行振动去粉；
(2)关闭工作台的振动，通过塑胶手套9在工具台13上选择适当孔径的气嘴，安装到相应的喷气口10上，打开气泵8或吸尘器7，气动法吹除或吸除较小尺寸凹槽、内腔、孔隙内的粉末；
(3)对于尺寸更小的凹槽、内腔、孔隙内的粉末，气动法也无法清除时，选择工具台13上合适的细针，采用手工剔除法进行去粉；
(4)必要时，上述手工剔除法去粉和气动吹吸法去粉步骤需交替循环进行。最后在工具台13上选择合适的软毛刷刷拭或采用气动法彻底清除坯件内外残留的粉末。取出完成去粉的坯件，即可以进行烧结等其它后处理工序。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点，包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种用于3DP法三维打印坯去粉的设备，包括装置本体(1)，其特征在于：装置本体(1)上方设有操作箱(2)，操作箱(2)的底部中间设有工作台(3)，工作台(3)下表面固定安装振动电机(4)，工作台(3)下方设有落粉斗(5)，落粉斗(5)为锥形落粉斗，落粉斗(5)固定安装在装置本体(1)内壁，工作台(3)两端通过压缩弹簧固定在落粉斗(5)上表面，落粉斗(5)下端与回收箱(6)连接，回收箱(6)的一侧设有吸尘器(7)，回收箱(6)另一侧设有气泵(8)。
2.根据权利要求1所述的用于3DP法三维打印坯去粉的设备，其特征在于：所述操作箱(2)为六棱柱形操作箱，操作箱(2)前方下侧面开设有两个圆形通孔，圆形通孔处固定安装塑胶手套(9)，塑胶手套(9)与圆形通孔的内壁密封粘结，操作箱(2)后方下侧面左右两侧均设有喷气口(10)，左侧喷气口(10)通过软管与吸尘器(7)连接，右侧喷气口(10)通过软管与气泵(8)连接。
3.根据权利要求1所述的用于3DP法三维打印坯去粉的设备，其特征在于：所述操作箱(2)顶部设有箱盖(11)，箱盖(11)一端与操作箱(2)上口铰链，操作箱(2)前方上侧面设有观察窗(12)，观察窗(12)为有机玻璃板。
4.根据权利要求1所述的用于3DP法三维打印坯去粉的设备，其特征在于：所述工作台(3)的左右两边设有工具台(13)，工具台(13)固定安装在操作箱(2)内壁上。
5.根据权利要求1所述的用于3DP法三维打印坯去粉的设备，其特征在于：所述工作台(3)表面设有若干栅格孔。
6.一种使用如权利要求1-5中任一项所述的用于3DP法三维打印坯去粉的设备进行去粉的工艺，去粉过程包括以下步骤：
S1、掀开操作箱箱盖(11)，将待去粉的打印坯置于工作台(3)上。盖上箱盖(11)，打开振动电机(4)，工作台(3)开始振动，采用振动法震落坯件表面或较大尺寸凹槽、内腔、孔隙内的粉末，震落的粉末通过工作台(3)的栅格孔、落粉斗(5)自动落入回收箱(6)中，根据坯件内凹槽、内腔、孔隙的朝向或走向，适时停机并翻转坯件后继续进行振动去粉；
S2、关闭工作台的振动，通过塑胶手套(9)在工具台(13)上选择适当孔径的气嘴，安装到相应的喷气口(10)上，选择打开气泵(8)或吸尘器(7)，气动法吹除或吸除较小尺寸凹槽、内腔、孔隙内的粉末；
S3、关闭气泵(8)或吸尘器(7)，选择工具台(13)上合适的细针，对于气动法也无法清除的尺寸更小的凹槽、内腔、孔隙内的粉末，采用手工剔除法进行去粉；
S4、最后在工具台(13)上选择合适的软毛刷刷拭或采用气动法彻底清除坯件内外残留的粉末，取出完成去粉的坯件，即可以进行烧结等其它后处理工序。
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