CN114918436A - 一种用于金属3d打印机去除金属飞溅物的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于金属3D打印机去除金属飞溅物的装置，其中所述的箱体组件由外板、内板、背板及通风口组成，通风口与除尘装置连通；箱体组件顶部内安装激光组件，内板内壁安装粉尘含量传感器，传感器与控制系统连接，箱体组件底部内安装刮刀组件，刮刀组件与成形平台组件配合。本发明采用线圈结构，在成型仓内添加可变化的电磁场，使成型仓内因激光熔融或烧结而产生的金属飞溅物被周围的磁场磁化，被磁化的金属飞溅物通过通风口进入循环过滤结构；减少金属飞溅物对激光光束的影响，提高成形质量。
Description
技术领域
本发明涉及金属3D打印机技术领域，尤其是涉及一种用于金属3D打印机去除金属飞溅物的装置。
背景技术
3D打印技术，即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
金属3D打印机，特别是基于选区熔融技术和选择性激光烧结技术的打印机，其工作原理都是采用高能量激光束将金属粉末熔融或烧结从而一层层叠加成实体的过程。在制造过程中，高能量激光束对金属粉末进行熔化或烧结时会产生大量飞溅物，飞溅物聚集在激光与粉床中间层的环境中会使照射在粉尘表面的激光束能量降低，从而影响粉末的熔融或烧结效果，进而影响零件的成形质量。
发明内容
本发明的目的在于为解决现有技术中存在的不足，而提供一种用于金属3D打印机去除金属飞溅物的装置。
本发明新的技术方案是：
一种用于金属3D打印机去除金属飞溅物的装置，包括激光组件、箱体组件、刮刀组件、成形平台组件、除尘装置及控制系统，所述的箱体组件包括左侧板外板、左侧板内板、右侧板外板、右侧板内板、背板、通风口A及通风口B，所述的箱体组件一侧设有左侧板外板及左侧板内板，所述的箱体组件另一侧设有右侧板外板及右侧板内板，所述的箱体组件前部及后部安装有背板，且所述的左侧板外板及左侧板内板下部设有通风口A，右侧板外板及右侧板内板下部设有通风口B，所述的通风口A及通风口B与除尘装置连通；所述的除尘装置包括送风机、抽风机、循环过滤结构及管路，所述的送风机出口与管路B一端连接，管路B另一端安装在右侧板外板的外壁上，且送风机出口通过管路B与通风口B连通，所述的通风口A通过管路A与抽风机连通，所述的管路A一端安装在左侧板外板的外壁上，所述的管路A另一端与抽风机一端连接，所述的抽风机另一端连接有循环过滤结构；所述的箱体组件顶部内壁安装有激光组件，所述的左侧板内板及右侧板内板内壁上安装有粉尘含量传感器，所述的粉尘含量传感器通过线缆与控制系统连接，所述的控制系统包括控制器、线圈及线圈支座，所述的控制器通过线缆与线圈连接，所述的线圈底部固定在线圈支座顶部，所述的线圈支座固定在平台支撑板顶部，且平台支撑板顶部固定在箱体组件底部；所述的箱体组件底部内安装有刮刀组件，所述的刮刀组件包括刮刀、传动机构、支座及刮刀架，所述的传动机构安装在左侧板外板及左侧板内板、右侧板外板及右侧板内板间的夹层内，所述的传动机构与支座一端连接，所述的支座另一端固定有刮刀架，且刮刀架底部固定有刮刀；所述的成形平台组件包括基板、升降结构、成型仓及平台支撑板，所述的基板底部固定有升降结构，所述的基板及升降结构安装在成型仓内，所述的成型仓安装在箱体组件底部。
所述的粉尘含量传感器为2个。
所述的控制系统为2组。
所述的送风机为离心式风机。
所述的抽风机为负压式风机。
所述的支座通过通风口A、通风口B与刮刀架连接。
所述的刮刀长度与基板长度相当。
本发明产生的有益效果为：本发明采用线圈结构，在成型仓内添加可变化的电磁场，使成型仓内因激光熔融或烧结而产生的金属飞溅物被周围的磁场磁化，被磁化的金属飞溅物通过通风口进入循环过滤结构；减少金属飞溅物对激光光束的影响，提高成形质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中刮刀位置的结构示意图。
其中：1、激光组件，2、箱体组件，201、左侧板外板，202、左侧板内板，203、通风口A，204、右侧板外板，205、右侧板内板，206、背板，207、通风口B，3、刮刀组件，301、传动机构，302、支座，303、刮刀架，304、刮刀，4、成形平台组件，401、基板，402、升降结构，403、成型仓，404、平台支撑板，5、除尘装置，501、送风机，502、管路B，503、管路A，504、抽风机，505、循环过滤结构，6、控制系统，601、粉尘含量传感器，602、控制器，603、线圈，604、线圈支座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步地说明。
一种用于金属3D打印机去除金属飞溅物的装置，包括激光组件1、箱体组件2、刮刀组件3、成形平台组件4、除尘装置5及控制系统6，所述的箱体组件2包括左侧板外板201、左侧板内板202、右侧板外板204、右侧板内板205、背板206、通风口A203及通风口B207，所述的箱体组件2一侧设有左侧板外板201及左侧板内板202，所述的箱体组件2另一侧设有右侧板外板204及右侧板内板205，所述的箱体组件2前部及后部安装有背板206，且所述的左侧板外板201及左侧板内板202下部设有通风口A203，右侧板外板204及右侧板内板205下部设有通风口B207，所述的通风口A203及通风口B207与除尘装置5连通；所述的除尘装置5包括送风机501、抽风机504、循环过滤结构505及管路，所述的送风机501出口与管路B502一端连接，管路B502另一端安装在右侧板外板204的外壁上，且送风机501出口通过管路B502与通风口B207连通，所述的通风口A203通过管路A503与抽风机504连通，所述的管路A503一端安装在左侧板外板201的外壁上，所述的管路A503另一端与抽风机504一端连接，所述的抽风机504另一端连接有循环过滤结构505；所述的箱体组件2顶部内壁安装有激光组件1，所述的左侧板内板202及右侧板内板205内壁上安装有粉尘含量传感器601，所述的粉尘含量传感器601通过线缆与控制系统6连接，所述的控制系统6包括控制器602、线圈603及线圈支座604，所述的控制器602通过线缆与线圈603连接，所述的线圈603底部固定在线圈支座604顶部，所述的线圈支座604固定在平台支撑板404顶部，且平台支撑板404顶部固定在箱体组件2底部；所述的箱体组件2底部内安装有刮刀组件3，所述的刮刀组件3包括刮刀304、传动机构301、支座302及刮刀架303，所述的传动机构301安装在左侧板外板201及左侧板内板202、右侧板外板204及右侧板内板205间的夹层内，所述的传动机构301与支座302一端连接，所述的支座302另一端固定有刮刀架303，且刮刀架303底部固定有刮刀304；所述的成形平台组件4包括基板401、升降结构402、成型仓403及平台支撑板404，所述的基板401底部固定有升降结构402，所述的基板401及升降结构402安装在成型仓403内，所述的成型仓403安装在箱体组件2底部。
所述的粉尘含量传感器601为2个。
所述的控制系统6为2组。
所述的送风机501为离心式风机。
所述的抽风机504为负压式风机。
所述的支座302通过通风口A203、通风口B207与刮刀架303连接。
所述的刮刀304长度与基板401长度相当。
激光组件1是金属3D打印机的能量源，激光组件1发射激光光束照射在金属粉末表面实现金属粉末的熔融或烧结，当激光光束照射路径中有金属飞溅物等粉尘时会减少照射到金属粉末表面的能量，导致金属粉末不能完全熔融或烧结，从而降低了成形零件的质量。
箱体组件2由左侧板外板201、左侧板内板202、右侧板外板204、右侧板内板205、背板206等结构组成，其中在左侧板外板201、左侧板内板202、右侧板外板204、右侧板内板205上均开有通风口，实现飞溅物等粉尘通过通风口进入除尘装置5。
刮刀组件3由传动机构301、支座302、刮刀架303、刮刀304组成，传动机构301的运动实现刮刀304的往返运动，实现将粉末铺到基板401上；传动机构301位于箱体组件2的外板和内板之间，支座302通过通风口与刮刀架303相连接，刮刀304在铺粉时进行往返运动，完成铺粉动作后刮刀304在基板401一侧停留，从而有效的使在进行粉末熔融或烧结过程中产生的金属飞溅物在线圈603磁场的作用下通过通风口进入除尘装置5中。
成形平台组件4由基板401、升降结构402、成型仓403、平台支撑板404组成，金属粉末通过激光光束的作用在基板401上熔融或烧结在一起，然后通过升降结构402的一层层下降，实现粉末变成实体金属零件的过程。
除尘装置5由送风机501、抽风机504、循环过滤结构505、管路组成，送风机501的一端安装在箱体组件2的右侧板外板204上，送风口与箱体组件2的右侧板外板204中通风口B207相连，另一端安装有送风机501；抽风机504的一端安装在箱体组件2的左侧板外板201上，抽风口与箱体组件2左侧板外板201的通风口A203相连，另一端与循环过滤结构505相连；实现将成型仓403中的粉尘、金属飞溅物等送入循环过滤结构505中，因而减少了金属飞溅物对激光束的影响，提高了成形质量。
控制系统6由控制器602、粉尘含量传感器601、线圈603、线圈支座604组成，控制器602实现线圈603中电流方向和大小、送风机501和抽风机504风量的大小和方向，实现在铺粉过程中，送风机501和抽风机504风量相对较小，同时线圈603中不加电流，从而减少成型仓403内粉尘含量，同时粉尘含量传感器601实时检测成型仓403中粉尘含量；在进行粉末熔融或烧结过程中，控制系统6根据粉尘含量传感器601检测到的成型仓403内粉尘含量，在线圈603中一定方向的电流并实时控制送风机501和抽风机504风量，带有电流的两个线圈603在电场作用下形成磁场，使磁场中粉尘、金属飞溅物等微小颗粒在磁场和风力双重的作用下通过通风口进入到除尘装置5中，从而减少了成型仓403内粉尘和金属飞溅物的含量。
Claims (7)
1.一种用于金属3D打印机去除金属飞溅物的装置，包括激光组件、箱体组件、刮刀组件、成形平台组件、除尘装置及控制系统，其特征在于：所述的箱体组件包括左侧板外板、左侧板内板、右侧板外板、右侧板内板、背板、通风口A及通风口B，所述的箱体组件一侧设有左侧板外板及左侧板内板，所述的箱体组件另一侧设有右侧板外板及右侧板内板，所述的箱体组件前部及后部安装有背板，且所述的左侧板外板及左侧板内板下部设有通风口A，右侧板外板及右侧板内板下部设有通风口B，所述的通风口A及通风口B与除尘装置连通；所述的除尘装置包括送风机、抽风机、循环过滤结构及管路，所述的送风机出口与管路B一端连接，管路B另一端安装在右侧板外板的外壁上，且送风机出口通过管路B与通风口B连通，所述的通风口A通过管路A与抽风机连通，所述的管路A一端安装在左侧板外板的外壁上，所述的管路A另一端与抽风机一端连接，所述的抽风机另一端连接有循环过滤结构；所述的箱体组件顶部内壁安装有激光组件，所述的左侧板内板及右侧板内板内壁上安装有粉尘含量传感器，所述的粉尘含量传感器通过线缆与控制系统连接，所述的控制系统包括控制器、线圈及线圈支座，所述的控制器通过线缆与线圈连接，所述的线圈底部固定在线圈支座顶部，所述的线圈支座固定在平台支撑板顶部，且平台支撑板顶部固定在箱体组件底部；所述的箱体组件底部内安装有刮刀组件，所述的刮刀组件包括刮刀、传动机构、支座及刮刀架，所述的传动机构安装在左侧板外板及左侧板内板、右侧板外板及右侧板内板间的夹层内，所述的传动机构与支座一端连接，所述的支座另一端固定有刮刀架，且刮刀架底部固定有刮刀；所述的成形平台组件包括基板、升降结构、成型仓及平台支撑板，所述的基板底部固定有升降结构，所述的基板及升降结构安装在成型仓内，所述的成型仓安装在箱体组件底部。
2.根据权利要求1所述的一种用于金属3D打印机去除金属飞溅物的装置，其特征在于：所述的粉尘含量传感器为2个。
3.根据权利要求1所述的一种用于金属3D打印机去除金属飞溅物的装置，其特征在于：所述的控制系统为2组。
4.根据权利要求1所述的一种用于金属3D打印机去除金属飞溅物的装置，其特征在于：所述的送风机为离心式风机。
5.根据权利要求1所述的一种用于金属3D打印机去除金属飞溅物的装置，其特征在于：所述的抽风机为负压式风机。
6.根据权利要求1所述的一种用于金属3D打印机去除金属飞溅物的装置，其特征在于：所述的支座通过通风口A、通风口B与刮刀架连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于金属3D打印机去除金属飞溅物的装置，其特征在于：所述的刮刀长度与基板长度相当。
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