CN114346262A - 3d打印金属粉末后处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种3D打印金属粉末后处理设备，用以解决现有金属粉末未能有效筛选回收而造成浪费的问题。包括：一个作业单元，用以承载一个欲处理工件；一个第一处理单元，连通该作业单元，该第一处理单元具有一个第一舱体及一个第一收集槽；一个第二处理单元，连通该第一处理单元，该第二处理单元具有一个第二舱体及一个第二收集槽，该第二舱体及该第二收集槽之间设有一个筛件；一个选粒模组，具有一个连通管及一个风机，该连通管连通该第一舱体及该第二舱体，该风机用以输送气流自该第一舱体流经该连通管并吹送至该第二舱体；及一个处理单元。

Description

3D打印金属粉末后处理设备

技术领域

本发明关于一种金属粉末后处理设备，尤其是一种3D打印金属粉末后处理设备。

背景技术

金属粉末可作为冶金的材料，也可直接予以应用，故所应用的领域相当广泛，从普遍的生活用品至科技产业、交通产品及航空太空等技术领域，甚至于可应用于积层制造（AdditiveManufacturing,AM）的领域；而在现有的积层制造技术中，电子束金属积层制造技术是以金属为积层制造基础的核心，并采用聚焦电子束能量熔合细微的金属粉末，以形成一个金属工件，再将该金属工件的表面经由喷砂处理，以移除该金属工件表面残存的金属粉末及/或已烧结的结块的团聚粉末，其可将该金属工件作为直接组装于机器的零件或其他用途。

但是，该金属工件经由喷砂处理而剥落一些金属粉末和其他团聚粉末，大多是直接将金属粉末和其他团聚粉末丢弃，或者所收集的金属粉末都是参差不齐而难以回收直接使用，由于金属粉末价格昂贵，若未能进行有效的筛选、回收，则造成金属粉末的浪费。

有鉴于此，现有的金属粉末处理方式确实仍有加以改善的必要。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种3D打印金属粉末后处理设备，可以将可回收再利用的金属粉末及不可回收再利用的团聚粉末筛选分离。

本发明的次一目的是提供一种3D打印金属粉末后处理设备，可以提升收集顺畅性。

本发明的又一目的是提供一种3D打印金属粉末后处理设备，可以降低制造成本。

本发明的再一目的是提供一种3D打印金属粉末后处理设备，可以提升使用便利性。

本发明全文所述方向性或其近似用语，例如“前”、“后”、“左”、“右”、“上（顶）”、“下（底）”、“内”、“外”、“侧面”等，主要参考附图的方向，各方向性或其近似用语仅用以辅助说明及理解本发明的各实施例，非用以限制本发明。

本发明全文所记载的元件及构件使用“一”或“一个”的量词，仅是为了方便使用且提供本发明范围的通常意义；于本发明中应被解读为包括一个或至少一个，且单一的概念也包括复数的情况，除非其明显意指其他意思。

本发明全文所述“结合”、“组合”或“组装”等近似用语，主要包括连接后仍可不破坏构件地分离，或是连接后使构件不可分离等型态，是本领域中技术人员可以依据欲相连的构件材质或组装需求予以选择的。

本发明的3D打印金属粉末后处理设备，包括：一个作业单元，用以承载一个欲处理工件；一个第一处理单元，连通该作业单元，该第一处理单元具有一个第一舱体及一个第一收集槽；一个第二处理单元，连通该第一处理单元，该第二处理单元具有一个第二舱体及一个第二收集槽，该第二舱体及该第二收集槽之间设有一个筛件；一个选粒模组，具有相连接的一个连通管及一个风机，该连通管连通该第一舱体及该第二舱体，该风机用以输送气流自该第一舱体流经该连通管并吹送至该第二舱体；及一个处理单元，可启闭地连通该第一收集槽及该作业单元，该处理单元用以对该欲处理工件进行处理。

因此，本发明的3D打印金属粉末后处理设备，利用该处理单元可以对该欲处理工件进行处理，且该连通管连通该第一舱体及该第二舱体，借此，大部分的团聚粉末可以向下落入该第一收集槽，少部分的团聚粉末及金属粉末则经由该连通管进入该第二舱体内，并通过该筛件的设置，使金属粉末可以落入该第二收集槽；如此，可以将可回收再利用的金属粉末及不可回收再利用的团聚粉末筛选分离，以将金属粉末加以回收利用，且本发明的3D打印金属粉末后处理设备可以兼具回收粉末与机械加工的工艺，具有节省成本与工艺时间的功效。

其中，该处理单元可以具有相连接的一个喷枪及一个第二输送管，该喷枪位于该作业单元内，该第二输送管连通该喷枪与该第一收集槽，该喷枪可以朝该欲处理工件的外表面喷出高压空气或喷洒出工作粉末。如此，该喷枪可以修整与清洁该欲处理工件的外表面，且该结构简易而便于组装，具有提升操作便利性及组装便利性的功效。

其中，该处理单元可以具有一个开关阀，该开关阀可以连接该第二输送管。如此，该开关阀可用以控制该第二输送管输送高压气体或工作粉末至该喷枪，具有提升使用便利性的功效。

其中，该连通管可以具有一个第一开口及一个第二开口，该第一开口可以位于该第一舱体内，该第二开口可以位于该第二舱体内。如此，当该风机朝该第二开口吹送气流，该连通管的第一开口处可以形成吸入式的气流，使该第一舱体内的金属粉末可以经由该连通管进入该第二舱体内，具有收集顺畅性的功效。

其中，该第一舱体可以具有一个封闭端及一个开口端，该连通管从该封闭端穿出，并从该第二舱体的侧壁穿入。如此，该结构简易而便于组装，具有提升组装便利性的功效。

其中，该第一舱体可以具有一个封闭端及一个开口端，该第一收集槽位于该第一舱体的开口端，该第一舱体的开口端可以形成径缩。如此，可以确保多个团聚粉末落入于该第一收集槽，具有收集便利性的功效。

其中，该第二舱体可以具有一个封闭端及一个开口端，该第二收集槽位于该第二舱体的开口端，该第二舱体的开口端可以形成径缩。如此，可以确保多个金属粉末落入于该第二收集槽，具有收集便利性的功效。

其中，该筛件可以为一个片状筛网。如此，该结构简易而便于制造，具有降低制造成本的功效。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的组合正面图。

附图标记说明

1:作业单元

11:平台

12:第一输送管

2:第一处理单元

21:第一舱体

21a:封闭端

21b:开口端

22:第一收集槽

3:第二处理单元

31:第二舱体

31a:封闭端

31b:开口端

32:第二收集槽

33:筛件

4:选粒模组

41:连通管

411:开口

412:开口

42:风机

5:处理单元

51:喷枪

52:第二输送管

S:作业腔室

W:欲处理工件

Q:开关阀

M1:团聚粉末

M2:金属粉末。

具体实施方式

为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文列举本发明的较佳实施例，并配合附图作详细说明如下：

请参照图1所示，其是本发明3D打印金属粉末后处理设备的一个较佳实施例，包括一个作业单元1、一个第一处理单元2、一个第二处理单元3、一个选粒模组4及一个处理单元5，该第一处理单元2连通该作业单元1与该第二处理单元3，该选粒模组4位于该第一处理单元2，该处理单元5连通该作业单元1与该第一处理单元2。

该作业单元1具有一个作业腔室S，该作业腔室S内可以具有一个平台11，该平台11用以供一个欲处理工件W放置定位，以提升作业的顺畅。该作业单元1还可以具有一个第一输送管12，该第一输送管12可以连通该作业腔室S与该第一处理单元2。

该第一处理单元2可以具有一个第一舱体21，该第一舱体21通过该第一输送管12与该作业腔室S相连通，该第一舱体21较佳形成长条桶状，该第一舱体21可以具有一个封闭端21a及一个开口端21b，该封闭端21a位于该开口端21b上方，且该开口端21b较佳形成径缩。该第一处理单元2可以具有一个第一收集槽22，该第一收集槽22连接于该第一舱体2的开口端21b，该第一收集槽22用以盛接多个团聚粉末M1，该第一收集槽22可以为任何形式及态样，本发明不加以限制。

该第二处理单元3连通该第一处理单元2，该第二处理单元3可以具有一个第二舱体31，该第二舱体31连通该第一舱体21，该第二舱体31较佳形成长条桶状，该第二舱体31可以具有一个封闭端31a及一个开口端31b，该封闭端31a位于该开口端31b上方，且该开口端31b较佳形成径缩。该第二处理单元3可以具有一个第二收集槽32，该第二收集槽32位于该第二舱体31的开口端31b下方，该第二收集槽32用以盛接多个金属粉末M2。该第二处理单元3还可以具有一个筛件33，该筛件33位于该第二收集槽32上方，例如：该筛件33可以位于该第二舱体31内或邻近该开口端31b，在本实施例中，该筛件33位于该开口端31b与该第二收集槽32之间；该筛件33可以为任何形式及态样，本发明不加以限制，在本实施例中，该筛件33为一个片状筛网。

该选粒模组4可以具有一个连通管41，该连通管41连通该第一舱体21及该第二舱体31。详言之，该连通管41可以具有一个第一开口411及一个第二开口412，该第一开口411位于该第一舱体21内，该第二开口412位于该第二舱体31内；在本实施例中，该连通管41可以形成弯折状，该连通管41可以从该第一舱体21的封闭端21a穿出，并从该第二舱体31的侧壁穿入。此外，该选粒模组4还可以具有一个风机42，该风机42可以选择为鼓风式风扇，该风机42邻近该第一舱体21的封闭端21a，该风机42较佳位于该连通管41的弯折处；当该风机42朝该第二开口412吹送气流，该连通管41的第一开口411处可以形成吸入式的气流，使该风机42可以输送气流自该第一舱体21流经该连通管41并吹送至该第二舱体31内。

该处理单元5可以具有相连接的一个喷枪51及一个第二输送管52，该喷枪51位于该作业腔室S内，该喷枪51可以朝该欲处理工件W的外表面喷出高压空气或喷洒出工作粉末，其中，该工作粉末可例如为钢珠颗粒或其他硬度较高的后处理材料，该第二输送管52则连通该喷枪51与该第一收集槽22。此外，该第二输送管52可以另外连通一个风机（图未绘示），使该第二输送管52可以输送高压空气至该喷枪51；该处理单元5还可以具有一个开关阀Q，该开关阀Q可以连接该第二输送管52，该开关阀Q可以邻近该第一收集槽22，该开关阀Q可用以控制该第二输送管52输送高压气体或工作粉末至该喷枪51。

请参照图1所示，使用该3D打印金属粉末后处理设备时，可以将该欲处理工件W放置于该作业单元1的平台11，并通过控制该开关阀Q，使该第二输送管52可以仅输送高压气体至该喷枪51，该喷枪51可以先朝该欲处理工件W喷出高压空气，该喷枪51可以将该欲处理工件W外表面的多个团聚粉末M1与多个金属粉末M2吹落，以对该欲处理工件W的外表面进行清洁作业（即移除该欲处理工件W外表面的可回收金属粉末及/或已烧结的结块的团聚粉末）。

接着，多个该团聚粉末M1与多个该金属粉末M2可以受该风机42的影响而被引拉，使多个该团聚粉末M1与多个该金属粉末M2可以经由该第一输送管12进入该第一舱体21。其中，大部分的多个该团聚粉末M1因重量较大而容易直接向下落入该第一收集槽22；另外，由于该风机42朝该第二开口412吹送气流，多个该金属粉末M2及少部分的多个该团聚粉末M1会被该第一开口411处形成的吸入式气流所吸入，且通过该风机42的吹送，使多个该金属粉末M2及少部分的多个该团聚粉末M1可以经由该第二开口412而进入该第二舱体31内；接着，通过该筛件33的设置，使粒径较小的多个该金属粉末M2可以通过该筛件33并落入该第二收集槽32，粒径较大的多个该团聚粉末M1则停留在该筛件33，进而可以将可回收再利用的金属粉末M2及不可回收再利用的团聚粉末M1筛选分离。

此外，所收集的多个该团聚粉末M1可以经由人工方式移除后，再将前述的工作粉末置入该第一收集槽22，并通过控制该开关阀Q，使该第二输送管52可以输送工作粉末至该喷枪51，该喷枪51可以朝该欲处理工件W喷洒出工作粉末，以撞击修整该欲处理工件W的外表面，使多个该团聚粉末M1与多个该金属粉末M2可以由该欲处理工件W的外表面落下；如此，可以同时修整与清洁该欲处理工件W的外表面，具有可以节省时间及操作便利性的作用。另外说明的是，该作业腔室S中的多余工作粉末可以通过该第一输送管12被吸引至该第一舱体21中，接着，可以落入该第一收集槽22并经由该第二输送管52再次输送至该喷枪51，使上述的工作粉末可以再次被利用，如此能产生一完整的流动循环。

综上所述，本发明的3D打印金属粉末后处理设备，利用该处理单元可以对该欲处理工件进行处理，且该连通管连通该第一舱体及该第二舱体，借此，大部分的团聚粉末可以向下落入该第一收集槽，少部分的团聚粉末及金属粉末则经由该连通管进入该第二舱体内，并通过该筛件的设置，使金属粉末可以落入该第二收集槽；如此，可以将可回收再利用的金属粉末及不可回收再利用的团聚粉末筛选分离，以便可以将金属粉末加以回收利用，且本发明的3D打印金属粉末后处理设备可以兼具回收粉末与机械加工的工艺，具有节省成本与工艺时间的功效。

Claims (8)

1.一种3D打印金属粉末后处理设备，其特征在于，包括：

一个作业单元，用以承载一个欲处理工件；

一个第一处理单元，连通该作业单元，该第一处理单元具有一个第一舱体及一个第一收集槽；

一个第二处理单元，连通该第一处理单元，该第二处理单元具有一个第二舱体及一个第二收集槽，该第二舱体及该第二收集槽之间设有一个筛件；

一个选粒模组，具有相连接的一个连通管及一个风机，该连通管连通该第一舱体及该第二舱体，该风机用以输送气流自该第一舱体流经该连通管并吹送至该第二舱体；及

一个处理单元，可启闭地连通该第一收集槽及该作业单元，该处理单元用以对该欲处理工件进行处理。

2.如权利要求1所述的3D打印金属粉末后处理设备，其特征在于，该处理单元具有相连接的一个喷枪及一个第二输送管，该喷枪位于该作业单元内，该第二输送管连通该喷枪与该第一收集槽，该喷枪朝该欲处理工件的外表面喷出高压空气或喷洒出工作粉末。

3.如权利要求2所述的3D打印金属粉末后处理设备，其特征在于，该处理单元具有一个开关阀，该开关阀连接该第二输送管。

4.如权利要求1所述的3D打印金属粉末后处理设备，其特征在于，该连通管具有一个第一开口及一个第二开口，该第一开口位于该第一舱体内，该第二开口位于该第二舱体内。

5.如权利要求1所述的3D打印金属粉末后处理设备，其特征在于，该第一舱体具有一个封闭端及一个开口端，该连通管从该封闭端穿出，并从该第二舱体的侧壁穿入。

6.如权利要求1所述的3D打印金属粉末后处理设备，其特征在于，该第一舱体具有一个封闭端及一个开口端，该第一收集槽位于该第一舱体的开口端，该第一舱体的开口端形成径缩。

7.如权利要求1所述的3D打印金属粉末后处理设备，其特征在于，该第二舱体具有一个封闭端及一个开口端，该第二收集槽位于该第二舱体的开口端，该第二舱体的开口端形成径缩。

8.如权利要求1所述的3D打印金属粉末后处理设备，其特征在于，该筛件为一个片状筛网。

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