[发明专利]一种应用于金属3D打印机的气密性粉末筛分系统与方法

权利要求书

1.一种应用于金属3D打印机的气密性粉末筛分系统的运行方法，其特征在于：基于气密性粉末筛分系统；所述气密性粉末筛分系统包括自上而下依次设置的进料机构、振动筛粉机构、粉末收集机构以及控制模块；进料机构用于将金属粉末输送给振动筛粉机构；振动筛粉机构用于对金属粉末进行振动筛选；粉末收集机构用于对振动筛选的金属粉末进行收集储存；

所述进料机构、振动筛粉机构以及粉末收集机构之间的连接为气密封连接，使金属粉末的进料、振动筛粉和收集储存过程均在与大气隔绝的密封路径下进行；

所述振动筛粉机构包括：截面呈漏斗形密封壳体（4），漏斗形密封壳体（4）的外侧安装有为其提供振动源的振动电机（22），漏斗形密封壳体（4）上端有一密封端盖（10）；进料机构密封衔接在该密封端盖（10）上；所述漏斗形密封壳体（4）的外缘通过弹簧（5）间接支撑在粉末收集机构上；

所述进料机构跟随振动筛粉机构同步振动，金属粉末在振动及密封路径下完成筛选与存储；

所述漏斗形密封壳体（4）上还包括一个振动强度传感器（20）；

所述漏斗形密封壳体（4）的入口内自上而下设置有振筛（7）和筛网（19）；所述筛网（19）通过在其周围分布支撑块（6）安放在漏斗形密封壳体（4）的内缘上；

在漏斗形密封壳体（4）内还设置有：用于检测气密封环境下的氧浓度和真空度以及压强指标的氧浓度检测仪（21）、用于对来自进料机构的金属粉末吹出离子风的离子风刀（24）；

所述进料机构包括：

用于储存金属粉末的进料漏斗（15）；

用于密封进料漏斗（15）的漏斗密封盖（14）；

用于漏粉的进料阀（13）；

用于控制进料阀（13）开度的进料电机（11）；进料电机（11）通过同步带（12）与进料阀（13）相连，通过控制进料阀（13）的开度实现供粉量控制；

所述密封进料漏斗（15）与漏斗密封盖（14）通过螺纹密封相连；

所述密封进料漏斗（15）的出粉口通过管路（16）连接密封端盖（10）上的接口（18）；所述密封端盖（10）上还开设有进气口（23）和出气口（17）；

所述进气口（23）通过导管连接保护气体供给装置，出气口（17）通过导管连接抽真空装置；

所述保护气体供给装置以及抽真空装置由控制模块控制；

所述气密性粉末筛分系统的运行方法，包括如下步骤：

步骤一：将待筛选金属粉末放进进料漏斗（15）中，盖紧漏斗密封盖（14）；

步骤二：控制模块控制抽真空装置从出气口（17）抽出气密性粉末筛分系统内空气，由氧浓度检测仪（21）检测到气密性粉末筛分系统内真空度达到预设值时，停止抽气；

步骤三：控制模块控制保护气体供给装置从进气口（23）送入保护气体，氧浓度检测仪（21）检测到压强到达预设值时，控制模块控制保护气体供给装置停止运行；

步骤四：控制模块启动进料电机（11）使其工作，以进行初始送料；

步骤五：控制模块启动振动电机（22）使其工作；

步骤六：振动强度传感器（20）将振动筛粉机构的振动信号转换成电信号并传递给控制模块；

步骤七：控制模块根据振动强度传感器（20）反馈的数据，通过控制进料电机（11）调节进料阀（13）的开度，以及振动电机（22）的振动频率；

步骤八：金属粉末在经过振筛（7）和筛网（19）的过程中，离子风刀每隔10s吹出2s离子风，实现金属粉末的静电消除后，完成筛分并通过软管（3）落收料瓶（1）内；

步骤九：控制模块通过抽真空装置，将气密性粉末筛分系统内的压强逐渐调整至大气压；

步骤十：取走收料瓶（1），完成金属粉末的筛选。

2.根据权利要求1所述应用于金属3D打印机的气密性粉末筛分系统的运行方法，其特征在于，所述漏斗形密封壳体（4）及其密封端盖（10）的连接通过夹持部件（9）活动连接。

3.根据权利要求2所述应用于金属3D打印机的气密性粉末筛分系统的运行方法，其特征在于，所述粉末收集机构包括一兼做支撑的箱体（2）、置于箱体（2）内的收料瓶（1）；所述漏斗形密封壳体（4）的出口通过软管（3）密封连接收料瓶（1）；收料瓶（1）用于回经过筛网（19）筛选的金属粉末。

4.根据权利要求2所述应用于金属3D打印机的气密性粉末筛分系统的运行方法，其特征在于，所述进料电机（11）、振动电机（22）分别与控制模块连接，用于控制金属粉末供给量以及漏斗形密封壳体（4）的振动频率。