CN115156557A - 一种3d打印实时除尘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种3D打印实时除尘装置，属于除尘装置技术领域，包括打印机，所述打印机顶部的内部开设有成型腔，所述打印机的一侧设置有回收管道，所述回收管道的一端设置有干燥箱，所述干燥箱的一侧设置有连接管道，所述连接管道的中段设置有气泵。本发明解决了由于在SLM成型设备在进行零件加工时，会使用到保护气，现有的烟尘处理装置大部分无法实现循环利用保护气，有些不能做到快速有效的一次性处理烟尘和烟尘中的含镁颗粒的问题，本发明中，通过除杂箱、除杂箱内侧的氯化铁溶液和干燥箱的使用，对成型腔内的保护气进行清洁，使保护气中包括含镁颗粒在内的粉尘物质被氯化铁溶液吸收，一次性完成含镁颗粒在内的粉尘物质的分离和吸收。

Description

一种3D打印实时除尘装置
技术领域：
本发明属于除尘装置技术领域，具体涉及一种3D打印实时除尘装置。
背景技术：
金属SLM成型设备在进行零件加工时，镁合金金属粉末的熔化是整个制造过程中的重中之重，但是由于镁合金沸点较低，当激光在进行金属粉末熔化时，会产生火花溅射现象，有一部分粉末气化形成烟尘；
由于在SLM成型设备在进行零件加工时，会使用到保护气，现有的烟尘处理装置大部分无法实现循环利用保护气，有些不能做到快速有效的一次性处理烟尘和烟尘中的含镁颗粒，通常需要先收集后处理，而含镁颗粒不及时处理，一旦其与气体中的水分、氧气和氧化性强的其他保护气接触便极易发生反应，然后固结和聚集在收纳腔体的内壁、过滤网的网眼上，使处理装置的处理能力降低甚至丧失，反应产生的氢气得不到及时吸收也会破坏管道和腔体的表面结构，使管道、腔体的表面结构以及气泵受到损伤；
为了快速高效的去除成型仓内的烟尘，避免烟尘干扰3D打印的正常进行，为了使烟尘中的含镁颗粒得到快速有效的一次性处理，由此提出一种3D打印实时除尘装置。
发明内容：
本发明提供了一种3D打印实时除尘装置，其目的在于解决了由于在SLM成型设备在进行零件加工时，会使用到保护气，现有的烟尘处理装置大部分无法实现循环利用保护气，有些不能做到快速有效的一次性处理烟尘和烟尘中的含镁颗粒，通常需要先收集后处理，而含镁颗粒不及时处理，一旦其与气体中的水分、氧气和氧化性强的其他保护气接触便极易发生反应，然后固结和聚集在收纳腔体的内壁、过滤网的网眼上，使处理装置的处理能力降低甚至丧失，反应产生的氢气得不到及时吸收也会破坏管道和腔体的表面结构，使管道、腔体的表面结构以及气泵受到损伤的问题。
本发明提供了一种3D打印实时除尘装置，包括打印机，所述打印机顶部的内部开设有成型腔，所述打印机的一侧设置有回收管道，所述回收管道的一端设置有干燥箱，所述干燥箱的一侧设置有连接管道，所述连接管道的中段设置有气泵，所述连接管道的一端固定连接有除杂箱，所述除杂箱的一侧设置有排气管道，所述排气管道的中段设置有单向阀，所述排气管道的一端与打印机的另一侧固定连接；
所述除杂箱包括除杂箱体、除杂腔、入气主管道、入气分管道和回收槽，所述除杂箱体的内部开设有除杂腔，所述除杂腔的顶部设置有入气主管道，所述入气主管道的底部依次设置有若干个均匀分布的入气分管道，所述除杂腔的内腔容纳有三氯化铁的溶液，所述入气主管道位于三氯化铁溶液液面以下，所述排气管道的另一端与入气主管道的一端固定连接。
进一步地，所述除杂腔的内底壁开设有回收槽。
通过采用上述方案，所述回收槽用于收纳镁与三氯化铁的溶液反应产生的沉淀。
进一步地，所述除杂腔的底部设置有两个除杂辊，所述除杂辊的内侧均设置有驱动电机，所述除杂辊的外侧均匀设置有若干个清洁毛，所述除杂辊位于回收槽的上方。
通过采用上述方案，所述除杂辊带动清洁毛旋转，将除杂腔底部的沉淀聚集到回收槽内。
进一步地，所述干燥箱包括干燥箱壳体、底部盛水腔、积液槽、二次过滤网、滤网架、干燥腔、冷却液腔、内部连接通道、聚液碗、聚液座和排气槽，所述干燥箱壳体内部的顶部开设有干燥腔，所述干燥腔的底部设置有聚液碗，所述聚液碗和干燥腔内底壁之间形成一个盛水腔，所述聚液碗的顶部开设有积液槽，所述积液槽的内侧设置有聚液座，所述聚液座的内部开设有冷却液腔，所述聚液座的顶部开设有若干个排气槽，所述排气槽的上方设置有滤网架，所述滤网架的内侧设置有二次过滤网，所述干燥腔的顶部设置有干燥盒，所述底部盛水腔的内底壁开设有内部连接通道，所述冷却液腔的内侧容纳有冷却液，所述冷却液包括水，所述底部盛水腔的腔体容纳有冷却液，所述冷却液包括水和氯化钠。
通过采用上述方案，保护气从积液槽内腔流过，保护气中的水蒸气经过聚液座和聚液碗表面时会液化，保护气中的小水滴经过聚液座和聚液碗表面时会聚集，从而达成初步去除保护气中的水分子的目的，二次过滤网的对通过积液槽的保护气进行进一步的过滤。
进一步地，所述干燥腔的顶部设置有除氢气组件，所述除氢气组件包括除氢气盒、电阻、承接网、氧化铜和通槽，所述除氢气盒的内部开设有通槽，所述通槽的内侧依次设置有电阻、承接网，所述承接网的顶部设置有氧化铜。
通过采用上述方案，所述除氢气组件内侧的电阻产生热量加热氧化铜，使氧化铜与保护气中的氢气反应，从而使保护气中的氢气得以被去除。
进一步地，所述干燥盒包括干燥盒体、通气孔、安装座、干燥槽和干燥剂颗粒，所述干燥腔的顶部设置有安装座，所述安装座的顶部设置有干燥盒体，所述干燥盒体的内部设置有干燥槽，所述干燥槽的内侧设置有干燥剂颗粒，所述干燥槽的内底壁均匀开设有通气孔，所述干燥剂颗粒为一种混合物，所述混合物包括氧化钙、无水氯化钙、硅胶。
通过采用上述方案，所述干燥腔内的保护气通过通气孔进入到干燥槽内，保护气经过干燥剂颗粒的表面，然后干燥剂颗粒吸收空气中的水分，使空气中的水分被除去进而得到进一步的干燥。
进一步地，所述除杂腔的顶部设置有一次过滤网，所述一次过滤网的中部设置有滤网。
通过采用上述方案，所述滤网用于过滤保护气中的粉尘物质，使保护气中的粉尘被留在除杂腔内，避免这些粉尘对成型腔的内侧造成污染。
与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
1、本发明中，通过除杂箱、除杂箱内侧的氯化铁溶液和干燥箱的使用，对成型腔内的保护气进行清洁，使保护气中包括含镁颗粒在内的粉尘物质被氯化铁溶液吸收，一次性完成含镁颗粒在内的粉尘物质的分离和吸收，快速高效，有效解决了因为含镁颗粒不及时处理，固结和聚集在收纳腔体的内壁、过滤网的网眼上，导致处理装置的处理能力降低甚至丧失的问题；
2、本发明中，通过排气管道、单向阀、干燥箱、除杂箱、回收管道、气泵、连接管道的使用，实现循环利用保护气，从而节约了保护气的外使用，降低了使用成本，通过除氢气组件的使用，有效去除保护气中的氢气，避免氢气对管道、腔体的表面结构以及气泵受到损伤。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明：
附图用来提供对本发明进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明正面的剖视结构示意图；
图2为本发明干燥箱的剖视结构示意图；
图3为本发明除杂箱的剖视结构示意图；
图4为本发明图2中A部分的局部放大结构示意图；
图5为本发明图2中B部分的局部放大结构示意图；
图6为本发明图2中C部分的局部放大结构示意图；
图7为本发明除氢气组件的俯视结构示意图；
图8为本发明积液槽和聚液碗的位置关系结构示意图；。
附图标记：1、打印机；2、成型腔；3、排气管道；4、单向阀；5、干燥箱；501、干燥箱壳体；502、底部盛水腔；503、积液槽；504、二次过滤网；505、滤网架；506、干燥腔；507、冷却液腔；508、内部连接通道；509、聚液碗；510、聚液座；511、排气槽；6、除杂箱；601、除杂箱体；602、除杂腔；603、除杂辊；604、刷毛清洁毛；605、入气主管道；606、入气分管道；607、回收槽；7、除氢气组件；701、除氢气盒；702、电阻；703、承接网；704、氧化铜；705、通槽；8、回收管道；9、气泵；10、干燥盒；1001、干燥盒体；1002、通气孔；1003、安装座；1004、干燥槽；1005、干燥剂颗粒；11、连接管道。
具体实施方式：
为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-8所示，本发明提出一种3D打印实时除尘装置，包括打印机1，所述打印机1顶部的内部开设有成型腔2，所述打印机1的一侧设置有回收管道8，所述回收管道8的一端设置有干燥箱5，所述干燥箱5的一侧设置有连接管道11，所述连接管道11的中段设置有气泵9，所述连接管道11的一端固定连接有除杂箱6，所述除杂箱6的一侧设置有排气管道3，所述排气管道3的中段设置有单向阀4，所述排气管道3的一端与打印机1的另一侧固定连接；
所述除杂箱6包括除杂箱体601、除杂腔602、入气主管道605、入气分管道606和回收槽607，所述除杂箱体601的内部开设有除杂腔602，所述除杂腔602的顶部设置有入气主管道605，所述入气主管道605的底部依次设置有若干个均匀分布的入气分管道606，所述除杂腔602的内腔容纳有三氯化铁的溶液，所述入气主管道605位于三氯化铁溶液液面以下，所述排气管道3的另一端与入气主管道605的一端固定连接。
所述除杂腔602的内底壁开设有回收槽607，所述回收槽607用于收纳镁与三氯化铁的溶液反应产生的沉淀。
所述干燥箱5包括干燥箱壳体501、底部盛水腔502、积液槽503、二次过滤网504、滤网架505、干燥腔506、冷却液腔507、内部连接通道508、聚液碗509、聚液座510和排气槽511，所述干燥箱壳体501内部的顶部开设有干燥腔506，所述干燥腔506的底部设置有聚液碗509，所述聚液碗509和干燥腔506内底壁之间形成一个盛水腔502，所述聚液碗509的顶部开设有积液槽503，所述积液槽503的内侧设置有聚液座510，所述聚液座510的内部开设有冷却液腔507，所述聚液座510的顶部开设有若干个排气槽511，所述排气槽511的上方设置有滤网架505，所述滤网架505的内侧设置有二次过滤网504，所述干燥腔506的顶部设置有干燥盒10，所述底部盛水腔502的内底壁开设有内部连接通道508，所述冷却液腔507的内侧容纳有冷却液，所述冷却液包括水，所述底部盛水腔502的腔体容纳有冷却液，所述冷却液包括水和氯化钠，保护气从积液槽503内腔流过，保护气中的水蒸气经过聚液座510和聚液碗509表面时会液化，保护气中的小水滴经过聚液座510和聚液碗509表面时会聚集，从而达成初步去除保护气中的水分子的目的，二次过滤网504的对通过积液槽503的保护气进行进一步的过滤。
所述干燥腔506的顶部设置有除氢气组件7，所述除氢气组件7包括除氢气盒701、电阻702、承接网703、氧化铜704和通槽705，所述除氢气盒701的内部开设有通槽705，所述通槽705的内侧依次设置有电阻702、承接网703，所述承接网703的顶部设置有氧化铜704，所述除氢气组件7内侧的电阻702产生热量加热氧化铜704，使氧化铜704与保护气中的氢气反应，从而使保护气中的氢气得以被去除。
所述干燥盒10包括干燥盒体1001、通气孔1002、安装座1003、干燥槽1004和干燥剂颗粒1005，所述干燥腔506的顶部设置有安装座1003，所述安装座1003的顶部设置有干燥盒体1001，所述干燥盒体1001的内部设置有干燥槽1004，所述干燥槽1004的内侧设置有干燥剂颗粒1005，所述干燥槽1004的内底壁均匀开设有通气孔1002，所述干燥剂颗粒1005为一种混合物，所述混合物包括氧化钙、无水氯化钙、硅胶，所述干燥腔506内的保护气通过通气孔1002进入到干燥槽1004内，保护气经过干燥剂颗粒1005的表面，然后干燥剂颗粒1005与空气中的水分子反应，使空气中的水分被除去进而得到进一步的干燥。
所述除杂腔602的顶部设置有一次过滤网608，所述一次过滤网608的中部设置有滤网，所述滤网用于过滤保护气中的粉尘物质，使保护气中的粉尘被留在除杂腔602内，避免这些粉尘对成型腔2的内侧造成污染。
实施方式具体为：气泵9运行通过连接管道11、单向阀4和排气管道3从成型腔2的内侧抽取保护气和保护气中的粉尘，单向阀4使保护气只能由成型腔2通过排气管道3到达入气主管道605的内侧，不能通过入气主管道605经过排气管道3到达除杂箱6的内侧，并将保护气和保护气中的粉尘排入气主管道605的内腔，保护气和保护气中的粉尘通过入气主管道605通过入气分管道606排入到除杂腔602内侧的溶液；
保护气中的粉尘被氯化铁溶液吸收，粉尘中的含镁颗粒与氯化铁溶液反应，生成氢气和氢氧化铁沉淀，驱动电机带动除杂辊603转动，除杂辊603带动清洁毛604转动，清洁毛604使除杂腔602底部的氢氧化铁沉淀推入到回收槽607的内侧；
保护气经过除杂腔602内侧的氯化铁溶液清洗后向上流动，穿过一次过滤网608到达连接管道11的一端，保护气通过连接管道11到达内部连接通道508的内侧，然后经过内部连接通道508到达积液槽503的内腔，通过积液槽503和聚液座510之间的形成通道，积液槽503之间通过保护气，保护气中的小水滴经过聚液座510和聚液碗509表面时，在底部盛水腔502和聚液座510表面的低温作用下，保护气中的水蒸气经过聚液座510和聚液碗509表面时会液化，从而达成初步去除保护气中的水分子的目的；
保护气通过积液槽503经过512，然后穿过二次过滤网504，通过二次过滤网504对保护气进行进一步的过滤，经过过滤的保护气进入到干燥腔506的内腔，保护气在干燥腔506的内腔继续上升，干燥腔506内的保护气通过通气孔1002进入到干燥槽1004内，保护气经过干燥剂颗粒1005的表面，然后干燥剂颗粒1005吸收空气中的水分，使空气中的水分被除去进而得到进一步的干燥；
保护气继续上升经过除氢气组件7到达回收管道8的内腔，除氢气组件7内侧的电阻702产生热量加热氧化铜704，使氧化铜704与保护气中的氢气反应，从而使保护气中的氢气得以被去除；
然后通过回收管道8回到成型腔2的内腔；
4Mg+4FeCl3+6H2O＝4MgCl2+2FeCl2+2Fe(OH)3↓+3H3↑，Fe(OH)3形成胶体使氯化铁溶液溶液中的杂质沉降到除杂腔602的底部。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种3D打印实时除尘装置，包括打印机(1)，其特征在于，所述打印机(1)顶部的内部开设有成型腔(2)，所述打印机(1)的一侧设置有回收管道(8)，所述回收管道(8)的一端设置有干燥箱(5)，所述干燥箱(5)的一侧设置有连接管道(11)，所述连接管道(11)的中段设置有气泵(9)，所述连接管道(11)的一端固定连接有除杂箱(6)，所述除杂箱(6)的一侧设置有排气管道(3)，所述排气管道(3)的中段设置有单向阀(4)，所述排气管道(3)的一端与打印机(1)的另一侧固定连接；
所述除杂箱(6)包括除杂箱体(601)、除杂腔(602)、入气主管道(605)、入气分管道(606)和回收槽(607)，所述除杂箱体(601)的内部开设有除杂腔(602)，所述除杂腔(602)的顶部设置有入气主管道(605)，所述入气主管道(605)的底部依次设置有若干个均匀分布的入气分管道(606)，所述除杂腔(602)的内腔容纳有三氯化铁的溶液，所述入气主管道(605)位于三氯化铁溶液液面以下，所述排气管道(3)的另一端与入气主管道(605)的一端固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印实时除尘装置，其特征在于：所述除杂腔(602)的内底壁开设有回收槽(607)。
3.根据权利要求2所述的一种3D打印实时除尘装置，其特征在于：所述除杂腔(602)的底部设置有两个除杂辊(603)，所述除杂辊(603)的内侧均设置有驱动电机，所述除杂辊(603)的外侧均匀设置有若干个清洁毛(604)，所述除杂辊(603)位于回收槽(607)的上方。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印实时除尘装置，其特征在于：所述干燥箱(5)包括干燥箱壳体(501)、底部盛水腔(502)、积液槽(503)、二次过滤网(504)、滤网架(505)、干燥腔(506)、冷却液腔(507)、内部连接通道(508)、聚液碗(509)、聚液座(510)和排气槽(511)，所述干燥箱壳体(501)内部的顶部开设有干燥腔(506)，所述干燥腔(506)的底部设置有聚液碗(509)，所述聚液碗(509)和干燥腔(506)内底壁之间形成一个盛水腔(502)，所述聚液碗(509)的顶部开设有积液槽(503)，所述积液槽(503)的内侧设置有聚液座(510)，所述聚液座(510)的内部开设有冷却液腔(507)，所述聚液座(510)的顶部开设有若干个排气槽(511)，所述排气槽(511)的上方设置有滤网架(505)，所述滤网架(505)的内侧设置有二次过滤网(504)，所述干燥腔(506)的顶部设置有干燥盒(10)，所述底部盛水腔(502)的内底壁开设有内部连接通道(508)，所述冷却液腔(507)的内侧容纳有冷却液，所述冷却液包括水，所述底部盛水腔(502)的腔体容纳有冷却液，所述冷却液包括水和氯化钠。
5.根据权利要求4所述的一种3D打印实时除尘装置，其特征在于：所述干燥腔(506)的顶部设置有除氢气组件(7)，所述除氢气组件(7)包括除氢气盒(701)、电阻(702)、承接网(703)、氧化铜(704)和通槽(705)，所述除氢气盒(701)的内部开设有通槽(705)，所述通槽(705)的内侧依次设置有电阻(702)、承接网(703)，所述承接网(703)的顶部设置有氧化铜(704)。
6.根据权利要求5所述的一种3D打印实时除尘装置，其特征在于：所述干燥盒(10)包括干燥盒体(1001)、通气孔(1002)、安装座(1003)、干燥槽(1004)和干燥剂颗粒(1005)，所述干燥腔(506)的顶部设置有安装座(1003)，所述安装座(1003)的顶部设置有干燥盒体(1001)，所述干燥盒体(1001)的内部设置有干燥槽(1004)，所述干燥槽(1004)的内侧设置有干燥剂颗粒(1005)，所述干燥槽(1004)的内底壁均匀开设有通气孔(1002)，所述干燥剂颗粒(1005)为一种混合物，所述混合物包括氧化钙、无水氯化钙、硅胶。
7.根据权利要求3所述的一种3D打印实时除尘装置，其特征在于：所述除杂腔(602)的顶部设置有一次过滤网(608)，所述一次过滤网(608)的中部设置有滤网。
CN202210863922.XA 2022-07-21 2022-07-21 一种3d打印实时除尘装置 Active CN115156557B (zh)

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