CN216856052U - 一种适用于金属增材制造的循环过滤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种适用于金属增材制造的循环过滤系统，包括过滤腔体、风机、工作腔、集尘罐、进气管和出气管，过滤腔体内部通过设置隔板将过滤腔体分隔成尘气室和净气室，隔板上设置有通孔，尘气室内设置有滤芯，滤芯的上端与通孔密封连接，进气管的两端分别与工作腔和尘气室连通，出气管的两端分别与净气室和工作腔连通，风机设置在进气管上，集尘罐与尘气室的下端连通，净气室上连通的设置有惰性气体输入管和排气管，进气管、出气管、惰性气体输入管和排气管上分别设置有气阀；该系统的运行逻辑合理，运行过程安全可靠，运行成本低，大大的降低了更换滤芯的频率，从而提高增材制造设备的生产效率和打印精度。

Description

一种适用于金属增材制造的循环过滤系统

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，具体为一种适用于金属增材制造的循环过滤系统。

背景技术

增材制造技术是快速制造技术的一种，增材制造过程是先降维再升维的过程，首先对零件的三维模型进行切片，然后将切片文件导入增材制造装备，装备使用高能激光为热源，将粉末层层熔化逐层叠加，最终形成三维零件。

随着增材制造技术日渐成熟，增材制造设备的装机量稳步上升。现阶段增材制造设备的过滤系统多使用一次性滤芯，使用一段时间后需要对滤芯进行更换，频繁更换滤芯机增加了设备运行成本，同时，滤芯在更换过程中存在爆燃的可能性，危害操作人员的生命财产安全。

为解决上述问题，进一步推广增材制造技术，亟需发明一种新型的增材制造循环过滤系统以降低更换滤芯的频率。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型所提供的一种适用于金属增材制造的循环过滤系统，该系统的运行逻辑合理，运行过程安全可靠，运行成本低，更换一次滤芯至少可以使用1500小时，大大的降低了更换滤芯的频率，从而提高增材制造设备的生产效率和打印精度。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种适用于金属增材制造的循环过滤系统，包括过滤腔体、风机、工作腔、集尘罐、进气管和出气管，所述过滤腔体内部通过设置隔板将过滤腔体分隔成尘气室和净气室，所述隔板上设置有通孔，所述尘气室内设置有滤芯，所述滤芯的上端与所述通孔密封连接，所述进气管的两端分别与所述工作腔和尘气室连通，所述出气管的两端分别与所述净气室和工作腔连通，所述风机设置在所述进气管上，所述集尘罐与所述尘气室的下端连通，所述净气室上连通的设置有惰性气体输入管和排气管，所述进气管、出气管、惰性气体输入管和排气管上分别设置有气阀。

在其中一个实施例中，还包括压差传感器，所述压差传感器用于检测所述尘气室和净气室内部之间的气压差。

在其中一个实施例中，还包括工控机，所述压差传感器以及位于所述进气管、出气管、惰性气体输入管和排气管上的气阀分别与所述工控机电性连接。

在其中一个实施例中，所述尘气室上连通的设置有保护气进气管，所述保护气进气管上以及用于连通所述尘气室和集尘罐的管路上分别设置有气阀，且该气阀分别与所述工控机电性连接。

在其中一个实施例中，所述净气室上设置有氧传感器，所述氧传感器与所述工控机之间电性连接。

在其中一个实施例中，所述集尘罐上设置有料位开关。

在其中一个实施例中，还包括惰性气体储气罐，所述惰性气体储气罐的出气口与所述惰性气体输入管的进气端连通。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种适用于金属增材制造的循环过滤系统，通过在净气室上设置有可以接入惰性气体的惰性气体输入管，当净气室和工作腔之间的压力差大于设定值时，利用惰性气体输入管输入的惰性气体对滤芯进行反向吹风，以实现对滤芯进行反吹清洁，使滤芯两端的压力差恢复到初始状态，大大的降低了滤芯更换的频率，提高了增材制造设备的生产效率，同时也减少了因为更换滤芯可能带来的安全事故。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1所示，为了便于描述，本实用新型中的“上”“下”“左”“右”“前”“后”方位基准以附图1所示的方位为准；

一种适用于金属增材制造的循环过滤系统，包括过滤腔体1、风机2、工作腔3、集尘罐4、进气管5和出气管6，过滤腔体1内部通过设置隔板7将过滤腔体1分隔成尘气室101和净气室102，隔板7上设置有通孔，尘气室101内设置有滤芯8，滤芯8的上端与隔板7上的通孔密封连接，进气管5的两端分别与工作腔3和尘气室101连通，出气管6的两端分别与净气室102和工作腔3连通，风机2设置在进气管5上，集尘罐4与尘气室101的下端连通，净气室102上连通的设置有惰性气体输入管9和排气管10，进气管5、出气管6、惰性气体输入管9和排气管10上分别设置有气阀17。

优选的，还包括压差传感器11，压差传感器11用于检测尘气室101和净气室102内部之间的气压差；

还包括工控机12，压差传感器11以及位于进气管5、出气管6、惰性气体输入管9和排气管10上的气阀17分别与工控机12电性连接，其中进气管5和出气管6上的气阀为电子气动蝶阀，惰性气体输入管9和排气管10上的气阀为电磁阀。

进一步的，尘气室101上连通的设置有保护气进气管13，保护气进气管13上以及用于连通尘气室101和集尘罐4的管路上分别设置有气阀17，且这两个气阀分别与工控机12电性连接，其中保护气进气管13上的气阀为电磁阀，用于连通尘气室101和集尘罐4的气阀为手动蝶阀；

净气室102上设置有氧传感器14，氧传感器14与工控机12之间电性连接；

优选的，集尘罐4上设置有料位开关15；

还包括惰性气体储气罐16，惰性气体储气罐16的出气口与惰性气体输入管9的进气端连通。

本实用新型提供的一种适用于金属增材制造的循环过滤系统的工作原理和过程是：

本系统首次运行前需要对本系统进行排氧处理，以保证本系统在真空环境中运行。具体排氧过程如下，进气管5和出气管6上的气动蝶阀均保持关闭状态，用于连通尘气室101和集尘罐4的手动蝶阀关闭，惰性气体输入管9上的电磁阀关闭，排气管10上的电磁阀和保护气进气管13上的电磁阀打开，本实施例采用的保护气体是惰性气体，保护气体由保护气进气管13进入尘气室101，因为惰性气体密度大于空气，保护气体会首先沉降在尘气室101底部，空气飘浮在保护气体的上方，随着尘气室101内部的保护气体的增多，尘气室101和净气室102内部的空气逐渐的从排气管10被排出，排氧过程中，氧传感器14实时对净气室102内的氧含量进行检测，当净气室102内的氧含量低于1000PPM时并将该检测信息传送至工控机12，工控机12控制排气管10上的电磁阀和保护气进气管13上的电磁阀关闭，停止保护气体注入，排氧作业结束；

本系统优选使用两个H13可反吹滤芯8，系统运行时，进气管5和出气管6上的电子气动蝶阀同时打开，用于连通尘气室101和集尘罐4的手动蝶阀打开，风机2启动，工作腔3内的尘气在风机2的作用下进入尘气室101，再经滤芯8过滤后进入净气室102，净气室102的净气由出气管6进入工作腔3。系统运行过程中，压力差传感器11用于实时检测尘气室101与净气室102之间的压力差，当尘气室101与净气室102之间的压力差大于18mbar，本系统开始对滤芯8进行反吹清洁，以使得滤芯8两端的压力差恢复到初始状态，具体过程如下：

反吹清洁作业时，进气管5和出气管6上的电子气动蝶阀同时关闭，保护气进气管13上的电磁阀关闭，用于连通尘气室101和集尘罐4的手动蝶阀开启，风机2停止运行，5-10s后惰性气体输入管9上的电磁阀打开，惰性气体通过惰性气体输入管9进入净气室102对滤芯8进行反吹清洁作业，反吹时惰性气体的压强为0.5-1MPa，反吹持续时间1-20s。反吹开始后的1-10s，排气管10上的电磁阀打开进行泄压，防止气体倒流入工作腔3而带入烟尘，影响零件的打印质量。从滤芯8上脱落的烟尘经由尘气室101下端的出口掉入集尘罐4中，随着集尘罐4中烟尘逐渐堆积，当集尘罐4中的烟尘触发位于集尘罐4侧壁上的料位开关15时，操作者就能及时对集尘罐4进行清理，当反吹清洁作业结束后，进气管5和出气管6上的电子气动蝶阀开启，惰性气体输入管9和排气管10上的电磁阀关闭，同时风机2继续开始运转。

本实用新型提供的系统不工作时，其包括的所有的阀类零件全部处于关闭状态，以保证尘气室101与净气室102处于真空干燥环境，其目的是：首先，防止滤芯8上的粉尘受潮结块，影响反吹效果；其次，保证下次设备运行时系统可以直接运行，不必再次进行排氧作业，缩短了前期准备时间，同时也减少了惰性气体的消耗，有效的节约了成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种适用于金属增材制造的循环过滤系统，其特征在于，包括过滤腔体、风机、工作腔、集尘罐、进气管和出气管，所述过滤腔体内部通过设置隔板将过滤腔体分隔成尘气室和净气室，所述隔板上设置有通孔，所述尘气室内设置有滤芯，所述滤芯的上端与所述通孔密封连接，所述进气管的两端分别与所述工作腔和尘气室连通，所述出气管的两端分别与所述净气室和工作腔连通，所述风机设置在所述进气管上，所述集尘罐与所述尘气室的下端连通，所述净气室上连通的设置有惰性气体输入管和排气管，所述进气管、出气管、惰性气体输入管和排气管上分别设置有气阀。

2.根据权利要求1所述的一种适用于金属增材制造的循环过滤系统，其特征在于，还包括压差传感器，所述压差传感器用于检测所述尘气室和净气室内部之间的气压差。

3.根据权利要求2所述的一种适用于金属增材制造的循环过滤系统，其特征在于，还包括工控机，所述压差传感器以及位于所述进气管、出气管、惰性气体输入管和排气管上的气阀分别与所述工控机电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种适用于金属增材制造的循环过滤系统，其特征在于，所述尘气室上连通的设置有保护气进气管，所述保护气进气管上以及用于连通所述尘气室和集尘罐的管路上分别设置有气阀，且该气阀分别与所述工控机电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种适用于金属增材制造的循环过滤系统，其特征在于，所述净气室上设置有氧传感器，所述氧传感器与所述工控机之间电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种适用于金属增材制造的循环过滤系统，其特征在于，所述集尘罐上设置有料位开关。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种适用于金属增材制造的循环过滤系统，其特征在于，还包括惰性气体储气罐，所述惰性气体储气罐的出气口与所述惰性气体输入管的进气端连通。

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