CN204194799U - 一种应用于粉末预置式3d打印系统的粉末回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于粉末预置式3D打印系统的粉末回收装置，该粉末回收装置分为两个结构相同的A粉末回收装置和B粉末回收装置，分别设置在成型室下方的两个端部；粉末回收装置包括：漏粉口、集粉管道和集粉瓶，集粉管道的上端连接漏粉口，漏粉口与成型室密封连接；集粉管道的管路上自上而下依次设有上手动锁扣、手动蝶阀和下手动锁扣，集粉管道的下端连接集粉瓶。本实用新型采用了手动蝶阀实现了随时可以收取多余粉末的目的，同时集粉瓶与集粉管道之间采用手动锁扣连接，便于拆卸和安装，整个装置密封性良好，避免了拆卸过程产生粉末飘出污染空气，并且该结构设计合理巧妙，维护方便，造价低廉。

Description

一种应用于粉末预置式3D打印系统的粉末回收装置

技术领域

本实用新型涉及零件成型制造领域，尤其涉及一种应用于粉末预置式3D打印系统的粉末回收装置。

背景技术

随着科学技术的发展，用于金属零件快速成型的方法多种多样，其中激光选区烧结是目前被广泛应用的快速成型方法；而激光选区熔化是在激光选区烧结的基础上发展的另一种快速成型方法。这两种成型方法的基本原理均是：根据零件的CAD数据，采用激光选择性地扫描金属粉末，逐层叠加成型，从而加工形成具有特定几何形状的金属零件(成型件)。这些工艺按照粉末的添加方式可以分为：预置粉末(layer bed)方式和实时送粉(powder feed)方式两种。

激光选区烧结/激光选区熔化按照预置粉末方式添加粉末的成型过程如下：铺粉装置在成型缸上铺上一层金属粉末，激光束在计算机控制下，根据成型件截面形状信息，对粉末进行选择性扫描，使扫描区域内的粉末粘结或熔化，得到成型件的单层形状；接着成型缸下降一个层厚的距离，铺粉装置重新铺粉，继续进行下一层的成型；如此逐层叠加，最终获得特定几何形状的金属零件。

为了保证成型过程的顺利进行，使得成型缸区域能够获得足够的粉末，每次铺粉过程中，粉缸上升的高度要大于成型缸下降的高度，一般情况下该高度差要大于成型缸下降高度的0.5倍以上。由于该高度差的存在，致使每次铺粉装置向成型缸送的粉末会有部分多余，该多余的粉末会积累在成型缸左侧，随着加工的继续，多余的粉末会因为积累过多而滑落到成型缸内，从而影响到成型缸的正常工作。另外由于实际加工时，铺粉装置从左侧运动到右侧时仍会有部分多余粉末被刮到右端，若该处粉末积累过多会严重影响铺粉装置的铺粉运动。因此，采用在成型缸左侧和粉缸右侧增加粉末回收装置来回收多余粉末，目前多采用简单的集粉盒，密封型差，操作复杂。

快速成型过程采用粉末作为加工原料，粉末粒度在400-500目范围内，颗粒比较细小，因此即使是金属粉末仍然很容易飘扬在空气中。粉末特别是金属粉末漂浮在空气中会严重污染空气，对操作人员的呼吸系统造成严重损害。快速成型过程是在密封的密封舱内进行的，造成粉末进入空气中的原因主要有两个：一个是密封舱密封型较差导致加工过程中扬起的粉末通过缝隙逸出，另一个是收集多余粉末时，由于粉末收集装置简单粗糙，没有防止粉末逸出的防护装置，导致收集过程中粉末大量飘散而出。目前，前者通过不断改进密封舱密封性，粉末逸出情况得到大大的改善，而后者到目前为止仍然没有找到较好的方法，特别是没有一种结构比较简单，同时操作简单的集粉装置。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单、安装方便的应用于粉末预置式3D打印系统的粉末回收装置。该装置不仅操作方便，而且可以避免粉末的逸出，防止粉末危害操作人员和污染空气。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种应用于粉末预置式3D打印系统的粉末回收装置，包括成型室1，粉末回收装置分为两个结构相同的A粉末回收装置和B粉末回收装置；

A粉末回收装置和B粉末回收装置分别设置在成型室1两个端部的下方；

A粉末回收装置安装在成型缸2的一侧；B粉末回收装置安装在粉缸8的一侧；

所述粉末回收装置包括：漏粉口9、集粉管道10和集粉瓶14；

所述集粉管道10的上端连接漏粉口9，漏粉口9与成型室1密封连接；

所述集粉管道10的管路上自上而下依次设有上手动锁扣11、手动蝶阀12和下手动锁扣13，所述集粉管道10的下端连接集粉瓶14。

漏粉口9的上部为锥形漏斗，下部为圆弧形管体。

所述集粉管道10为竖直管路。

所述手动蝶阀12为开关机构，用于打开和闭合集粉管道10与集粉瓶14的导通。

所述上手动锁扣11和下手动锁扣12与集粉管道10连接处设有橡胶密封圈。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

1、本实用新型采用手动蝶阀装置，在取出集粉瓶时，通过手动蝶阀关闭集粉管道与集粉瓶的通道，从而可以隔绝成型室内的粉末与外界的通道，避免了操作过程中粉末的逸出。

2、本实用新型采用手动锁扣机构(上手动锁扣11和下手动锁扣12)固定集粉管道、手动蝶阀和集粉瓶，并采用橡胶圈进行密封，不但结构简单、安装拆卸操作方面，而且密封型良好。

3、本实用新型将集粉瓶置于成型设备底部，并放置在左右两侧，不但可以大大缓解设备中部宝贵的空间，方便操作人员拆卸，而且可以收集铺粉装置往返两个过程的多余粉末，使加工过程更加顺利。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。

实施例

如图1所示。本实用新型应用于粉末预置式3D打印系统的粉末回收装置，包括成型室1，该粉末回收装置分为两个结构相同的A粉末回收装置和B粉末回收装置；由于结构相同(对称)，图1中仅示出其中一个粉末回收装置的标号。

A粉末回收装置和B粉末回收装置分别设置在成型室1两个端部的下方；

A粉末回收装置安装在成型缸2的一侧；B粉末回收装置安装在粉缸8的一侧；

所述粉末回收装置包括：漏粉口9、集粉管道10和集粉瓶14；

所述集粉管道10的上端连接漏粉口9，漏粉口9与成型室1密封连接；

所述集粉管道10的管路上自上而下依次设有上手动锁扣11、手动蝶阀12和下手动锁扣13，所述集粉管道10的下端连接集粉瓶14。

漏粉口9的上部为锥形漏斗，下部为圆弧形管体。

所述集粉管道10为竖直管路。

所述手动蝶阀12为开关机构，用于打开和闭合集粉管道10与集粉瓶14的导通。上手动锁扣11和下手动锁扣12是用于固定集粉管道10的各管段与手动蝶阀12、集粉瓶14的连接、固定与密封，方便了各部件的拆卸、安装以及良好的密封性能。

所述上手动锁扣11和下手动锁扣12与集粉管道10连接处设有橡胶密封圈，进一步保证了密封性能。

本实用新型工作原理：开始加工时，先打开A、B粉末回收装置的手动蝶阀，使多余的粉末可以顺利进入集粉瓶。加工过程中，激光束3通过光学透镜4扫描上一层已经铺粉完成的工作面，扫描结束后，成型缸2下降一定高度，粉缸8上升比成型缸2下降高度大0.5倍的高度，铺粉装置7从图1所述右侧虚线位置向左侧运动(该过程称为往程运动)，将粉末6均匀地平铺在成型缸2特别是已成型零件5的表面，多余的粉末会被刮到A粉末回收装置的漏粉口处经过漏粉管道和手动蝶阀进入集粉瓶内，如图1中左侧虚线部分所示；

铺粉装置7在完成往程铺粉运动后会开始返程运动，一直移动到图1所示虚线部分所示位置，此时仍然会有少许粉末存在，该粉末会进入B粉末回收装置的漏粉口9，并通过集粉管道10和手动蝶阀12进入集粉瓶14中，然后激光束3开始按照工控机数据扫描成型缸内已铺粉平面，至此完成一个循环。该快速成型过程一直循环此过程，直至结束。

加工结束后，首先关闭A、B粉末回收装置的手动蝶阀，即关闭粉末进入集粉瓶的通道，然后分别打开A、B粉末回收装置的手动锁扣，即可很方便取出各个集粉瓶。

本实用新型采用了手动蝶阀实现了随时可以收取多余粉末的目的，同时集粉瓶与集粉管道之间采用手动锁扣连接，便于拆卸和安装，整个装置密封性良好，避免了拆卸过程产生粉末飘出污染空气，并且该结构设计合理巧妙，维护方便，造价低廉。

如上所述，便可较好地实现本实用新型。

本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种应用于粉末预置式3D打印系统的粉末回收装置，包括成型室(1)，其特征在于：该粉末回收装置分为两个结构相同的A粉末回收装置和B粉末回收装置；

A粉末回收装置和B粉末回收装置分别设置在成型室(1)两个端部的下方；

A粉末回收装置安装在成型缸(2)的一侧；B粉末回收装置安装在粉缸(8)的一侧；

所述粉末回收装置包括：漏粉口(9)、集粉管道(10)和集粉瓶(14)；

所述集粉管道(10)的上端连接漏粉口(9)，漏粉口(9)与成型室(1)密封连接；

所述集粉管道(10)的管路上自上而下依次设有上手动锁扣(11)、手动蝶阀(12)和下手动锁扣(13)，所述集粉管道(10)的下端连接集粉瓶(14)。

2.根据权利要求1所述的粉末回收装置，其特征在于：漏粉口(9)的上部为锥形漏斗，下部为圆弧形管体。

3.根据权利要求1或2所述的粉末回收装置，其特征在于：所述集粉管道(10)为竖直管路。

4.根据权利要求3所述的粉末回收装置，其特征在于：所述手动蝶阀(12)为开关机构，用于打开和闭合集粉管道(10)与集粉瓶(14)的导通。

5.根据权利要求3所述的粉末回收装置，其特征在于：所述上手动锁扣(11)和下手动锁扣(12)与集粉管道(10)连接处设有橡胶密封圈。