CN207840127U - 一种用于slm设备成形室的进气道 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于SLM设备成形室的进气道，包括进口气道，进口气道连接有中间气道，中间气道连接有出口气道；进口气道设置为截面为圆形的直管道；出口气道设置为截面为矩形的直管道；中间气道包括与出口气道连接的截面为矩形的圆弧管道，圆弧管道连接有一截面为矩形的过渡直管，过渡直管远离圆弧管道的一端封闭形成矩形的封闭面，进口气道连接在过渡直管的封闭面上。本实用新型的一种用于SLM设备成形室的进气道，其通用性强。

Description

一种用于SLM设备成形室的进气道

技术领域

本实用新型属于增材制造设备技术领域，涉及一种用于SLM设备成形室的进气道。

背景技术

增材制造技术是基于三维CAD模型数据，通过增加材料逐层制造的方式，以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成形系统，利用高能束将材料进行逐层堆积，最终叠加成形，制造出实体产品。

增材制造的工艺方法有很多种，主要分为基于送粉方式的制造方法和基于铺粉方式的制造方法。基于铺粉方式的制造方法，其加工过程为：先在计算机上设计出零件的三维模型，然后通过切分软件对该三维模型进行切片分层，得到各截面的轮廓数据，将这些数据导入增材制造设备，铺粉装置按照预定粉末层厚度在成形缸表明铺设一层粉末，设备按照轮廓数据控制高能束选择性地熔化各层粉末材料，逐步对叠成三维零件。

在铺粉过程中，高能束融化粉末材料往往伴有黑烟产生及大颗粒飞溅现象，这些烟尘和大颗粒金属粉末落在已烧结区域或者未烧结区域都会直接影响零件的成形质量。此外，大颗粒落入烧结区域，容易和熔池粘连，可能导致铺粉装置进行后续铺粉操作时出现卡刀现象。因此，现有增材制造设备在成形室内都设计有循环净化系统，在金属粉末烧结过程中，循环净化系统产生的压差带动气流在成形室和净化系统之间循环流动，流动的气体将产生的烟尘和大颗粒粉末吹离成形区，进而提高了零件的成形质量，也降低了卡刀的可能性。

循环净化系统的压差由高压风机产生。一般情况下，从高压风机出来的高速气流通过不锈钢圆管或波纹管进入成形室进气道得以整形，然后从成形室出风口流出。为了保证成形区域零件成形条件的一致性，要求从进气道出风口出来的气流速度场沿垂直气流流动方向近似均匀。然而，现有SLM设备的进气道设计大多是针对设备专项研制，没有关于进气道三维造型设计通用型方法的研究性文献或专利。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于SLM设备成形室的进气道，其通用性强。

本实用新型所采用的技术方案是，一种用于SLM设备成形室的进气道，包括进口气道，进口气道连接有中间气道，中间气道连接有出口气道；

进口气道设置为截面为圆形的直管道；

出口气道设置为截面为矩形的直管道；

中间气道包括与出口气道连接的截面为矩形的圆弧管道，圆弧管道连接有一截面为矩形的过渡直管，过渡直管远离圆弧管道的一端封闭形成矩形的封闭面，进口气道连接在过渡直管的封闭面上。

本实用新型的特征还在于，

进口气道的内径D与其所连接管道内径尺寸一致，D的单位为mm。

出口气道截面矩形的长边为L＝S₁+40mm，其截面矩形的短边为 N＝Z/V·L，N的单位为mm，出口气道的长度Q≥N，其中，S₁表示成形缸和成形室内循环气流流动方向相互垂直的边的尺寸，S₁的单位为mm，S₂表示成形缸和成形室内循环气流流动方向相互平行的边的尺寸，S₂的单位为mm， Z为出口气道的设计流量，V为出口气道设计风速V。

过渡直管的长度P≥D，过渡直管截面矩形的短边尺寸M≥D，过渡直管截面矩形的长边尺寸为L＝S₁+40。

出口气道的中心轴与过渡直管的中心轴相互垂直。

圆弧管道设计为双圆弧，两个圆弧半径分别为R1和R2，其取值范围分别为：0.5D≤R1≤1.5D，1.5D≤R2≤2D。

进口气道远离封闭面的一端设置有第一接口法兰。

出口气道远离圆弧管道的一端设置有第二接口法兰。

进口气道连接在过渡直管的封闭面的中心位置。

本实用新型的有益效果是，本实用新型根据成形缸和成形室内循环气流流动方向以及出口气道的设计流量和设计风速确定其尺寸，能很好地解决 SLM设备进气道均匀性技术问题，提高增材制造设备零件成型质量，同时，本实用新型的进气道为通用型，可适用于不同成形尺寸SLM设备循环气路进气道三维结构的造型设计，最后，本实用新型的进气道内部通道为中空，这大大地降低了进气道本身的风阻，保证了气流的通畅。

附图说明

图1是本实用新型一种用于SLM设备成形室的进气道的结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图2的俯视图；

图4是本实用新型一种用于SLM设备成形室的进气道中中间气道与出口气道的连接结构示意图。

图中，1.进口气道，2.中间气道，3.出口气道，4.圆弧管道，5.过渡直管，6.第一接口法兰，7.第二接口法兰。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

一种用于SLM设备成形室的进气道，包括进口气道1，进口气道1连接有中间气道2，中间气道2连接有出口气道3；

进口气道1设置为截面为圆形的直管道；

出口气道3设置为截面为矩形的直管道；

中间气道2包括与出口气道3连接的截面为矩形的圆弧管道4，圆弧管道4连接有一截面为矩形的过渡直管5，过渡直管5远离圆弧管道4的一端封闭形成矩形的封闭面，进口气道1连接在过渡直管5的封闭面上。

进口气道1的内径D与其所连接管道内径尺寸一致。

出口气道3截面矩形的长边为L＝S₁+40，其截面矩形的短边为N＝Z/V·L，出口气道3的长度Q≥N，其中，S₁表示成形缸和成形室内循环气流流动方向相互垂直的边的尺寸，S₂表示成形缸和成形室内循环气流流动方向相互平行的边的尺寸，Z为出口气道3的设计流量，V为出口气道3设计风速V。

过渡直管5的长度P≥D，过渡直管5截面矩形的短边尺寸M≥D，过渡直管5截面矩形的长边尺寸为L＝S₁+40。

出口气道3的中心轴与过渡直管5的中心轴相互垂直。

圆弧管道4设计为双圆弧，两个圆弧半径分别为R1和R2，其取值范围分别为：0.5D≤R1≤1.5D，1.5D≤R2≤2D。

进口气道1远离封闭面的一端设置有第一接口法兰6。

出口气道3远离圆弧管道4的一端设置有第二接口法兰7。

进口气道1连接在过渡直管5的封闭面的中心位置。

本实用新型第一接口法兰6采用标准圆形接口，常见接口形式包括KF 系列和DN系列，第一接口法兰6和第二接口法兰7用于进气道的安装和固定。进口气道1的内径D与其所连接管道内径尺寸一致，以KF40标准法兰接口为例，D＝40mm。

Claims (9)

1.一种用于SLM设备成形室的进气道，其特征在于，包括进口气道(1)，所述进口气道(1)连接有中间气道(2)，所述中间气道(2)连接有出口气道(3)；

所述进口气道(1)设置为截面为圆形的直管道；

所述出口气道(3)设置为截面为矩形的直管道；

所述中间气道(2)包括与出口气道(3)连接的截面为矩形的圆弧管道(4)，所述圆弧管道(4)连接有一截面为矩形的过渡直管(5)，所述过渡直管(5)远离圆弧管道(4)的一端封闭形成矩形的封闭面，所述进口气道(1)连接在所述过渡直管(5)的封闭面上。

2.根据权利要求1所述的一种用于SLM设备成形室的进气道，其特征在于，所述进口气道(1)的内径D与其所连接管道内径尺寸一致，D的单位为mm。

3.根据权利要求2所述的一种用于SLM设备成形室的进气道，其特征在于，所述出口气道(3)截面矩形的长边为L＝S₁+40mm，其截面矩形的短边为N＝Z/(V·L)，N的单位为mm，所述出口气道(3)的长度Q≥N，其中，S₁表示成形缸和成形室内循环气流流动方向相互垂直的边的尺寸，S₁的单位为mm，S₂表示成形缸和成形室内循环气流流动方向相互平行的边的尺寸，S₂的单位为mm，Z为出口气道(3)的设计流量，V为出口气道(3)设计风速V。

4.根据权利要求3所述的一种用于SLM设备成形室的进气道，其特征在于，所述过渡直管(5)的长度P≥D，所述过渡直管(5)截面矩形的短边尺寸M≥D，所述过渡直管(5)截面矩形的长边尺寸为L＝S₁+40。

5.根据权利要求4所述的一种用于SLM设备成形室的进气道，其特征在于，所述出口气道(3)的中心轴与过渡直管(5)的中心轴相互垂直。

6.根据权利要求4所述的一种用于SLM设备成形室的进气道，其特征在于，所述圆弧管道(4)设计为双圆弧，两个圆弧半径分别为R1和R2，其取值范围分别为：0.5D≤R1≤1.5D，1.5D≤R2≤2D。

7.根据权利要求1所述的一种用于SLM设备成形室的进气道，其特征在于，所述进口气道(1)远离封闭面的一端设置有第一接口法兰(6)。

8.根据权利要求1所述的一种用于SLM设备成形室的进气道，其特征在于，所述出口气道(3)远离圆弧管道(4)的一端设置有第二接口法兰(7)。

9.根据权利要求1所述的一种用于SLM设备成形室的进气道，其特征在于，所述进口气道(1)连接在所述过渡直管(5)的封闭面的中心位置。