[发明专利]一种用于同轴送粉设备的送粉头除尘装置

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种用于同轴送粉设备的送粉头除尘装置。

背景技术

增材制造(Additive Manufacturing，AM)是近十几年兴起的一种先进的3D、4D打印制造技术，其原理是利用激光的高能量热源将金属粉末或金属丝溶解在金属基板上，逐步成型零件(也可以是非金属)。增材制造形式主要有铺粉和同轴送粉两种。影响成型质量的因素较多，例如工艺方法、温度控制、铺粉或送粉均匀性、材料成型特性、工作环境等。对于工作环境，除尘装置作为一种辅助装置，必不可少。

对于易氧化的粉末，工作环境大都采用堕性气体保护，通过密封环境提高工件成型质量。针对密封环境下的除尘功能，目前国内外的铺粉设备除尘方式大都采用和铺粉表面平行的循环风，而同轴送粉设备并没有特定的除尘方式，小型送粉设备密封空间体积小，可以通过密封舱室的换气、洗气来实现除尘目的，而大型送粉设备密封空间体积较大，仅靠换气、洗气来除尘是远远不足的，所以有必要创设一套专门的除尘装置来减少大型送粉设备内部的污染。

同轴送粉设备包括送粉头部分，送粉头是整个成型过程中关键的部位，由于粉末流与激光束同轴输出，当粉末汇聚性差、粉末汇聚点与喷嘴出口太小时，在成型中粉末的反弹容易造成喷嘴赌粉或在激光的热作用下形成金属微小夹渣附着成型表面，从而影响零件质量。调整机械结构或工艺参数等可减小对成型表面的影响，但除尘作为一种有效的方法，在同轴上使用有很大实用价值。特别是针对大型密封型的同轴送粉设备，主要成型一些特殊材料，例如钛粉末容易被氧化，必须在一个充满惰性气体的密封腔体内成型。由于成型尺寸较大，一般需要10-30天来完成一个零件的制造，制造过程中无特殊情况不能打开密封腔，(置换空气时间太长、影响成型质量等)除尘时间较长。并且除尘吸口至过滤滤芯的距离也不宜过长，防止粉末或烟尘过多附着在管路内壁，因此此段管路应方便拆卸清洗。还有在成型过程中暂停时，利用工业密封手套更换除尘滤芯，应更换方便，不能损伤手套，一个零件可能需要更换2-3次，甚至更多。以及更换掉的滤芯表面附着粉末，当初遇空气时会有火星现象，存在火灾隐患。

由此可见，针对现有的同轴送粉设备，创设一种结构简单、除尘效果好且易于更换的送粉头除尘装置，为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于同轴送粉设备的送粉头除尘装置，使其结构简单、除尘效果好且易于更换，从而克服现有的同轴送粉设备的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于同轴送粉设备的送粉头除尘装置，所述同轴送粉设备包括一个密封腔体，所述送粉头位于所述密封腔体内部，所述除尘装置包括吸尘机构、过滤机构和动力机构，

所述吸尘机构设置在所述送粉头的送粉喷嘴上方，其通过吸尘管路与所述过滤机构连接；

所述过滤机构包括过滤壳体和设置在所述过滤壳体内部的滤芯；

所述动力机构，用于将所述送粉喷嘴周围的气体吸入所述吸尘机构中，并使其沿吸尘管路进入所述过滤机构中，且通过所述滤芯过滤后再次排入所述密封腔体中。

作为本发明的一种改进，所述吸尘机构为设置在所述送粉喷嘴周边的环形吸尘管道，所述环形吸尘管道上设有若干个吸尘孔。

进一步改进，所述吸尘孔分布在所述环形吸尘管道的下部和内侧壁上。进一步改进，所述过滤壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体被固定设置在所述密封腔体的中上部；

所述滤芯为筒形结构，其上端可拆卸的连接在所述上壳体的内部顶端，所述下壳体与所述上壳体可拆卸连接，

所述吸尘管道与所述上壳体侧壁连接。

进一步改进，所述上壳体与下壳体通过卡箍连接。

进一步改进，所述吸尘管道包括与所述吸尘机构连接的第一吸尘管道和与所述上壳体连接的第二吸尘管道，所述第一吸尘管道与第二吸尘管道可拆卸连接。

进一步改进，所述第一吸尘管道与第二吸尘管道通过卡箍连接。

进一步改进，所述第一吸尘管道为可调节长度的分体式结构。

进一步改进，所述密封腔体包括至少一个玻璃视窗和一双密封操作手套，所述密封腔体中还包括一个带包装的洁净滤芯。

进一步改进，所述吸尘机构和吸尘管路均采用不锈钢材质。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：