[发明专利]一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置及其控制方法

说明书

一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置，包括真空箱、成型缸、送气口、抽气口、循环风机、第一电磁阀、第二电磁阀、第一过滤器、第二过滤器、差压传感器、真空卡箍、进气阀、出气阀、中央控制器。所述循环风机通过所述抽气口、所述第一电磁阀、所述第一过滤器或第二过滤器、所述第二电磁阀抽气，然后通过所述送气口将气体送入所述真空箱，气体中的烟尘由所述第一过滤器或者第二过滤器来进行过滤。所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均为两位三通阀，能够在所述第一过滤器和所述第二过滤器之间进行切换。本发明能够智能感知滤芯的饱和状况，并且能够在滤芯饱和时将循环回路自动切换至另一滤芯，保证零件成型过程不发生中断。

技术领域

本发明涉及激光选区熔化增材制造领域，具体涉及一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置及其控制方法。

背景技术

激光选区熔化技术(Selective Laser Melting，SLM)是目前增材制造技术发展的主要方向，SLM技术集计算机辅助设计技术、数控技术、增材制造技术于一体，基于快速成型的思想，利用高能激光束直接熔化金属粉末来逐层成型制件。SLM技术可以成型小批量、个性化、具有复杂表面及内部结构的金属零件，具备广阔的应用前景。

在SLM成型过程中，金属粉末在高能激光束的作用下会产生大量的飞溅物，飞溅物中主要包括被激起的未熔化金属粉末以及金属氧化物颗粒。飞溅物的存在对SLM成型过程主要有两点不利影响：一是飞溅物落在粉床上会造成零件内部缺陷，影响成型零件的性能；二是飞溅物附着在光路系统保护镜上，会造成激光输入能量的衰减，影响后续成型过程，因此必须将烟尘及时净化，才能维持激光束能量的恒定和工作舱体的整洁，进而保证成型过程的稳定性。在SLM设备中，成型区域一般通过抽气口、送气口与循环风机和烟尘过滤器连接，在零件的成型过程中，循环风机将含有烟尘的气体从抽气口抽出，通过烟尘过滤器过滤后，再将清洁的气体从送气口重新送入成型区域。在传统的SLM设备中，滤芯一般只有一个，如果中途需要更换，则必须将零件成型过程暂停，并且在设备的使用过程中滤芯的饱和状况无法实时监测，需要工艺人员根据经验来对滤芯进行及时更换。

基于上述背景，研制一种智能烟尘过滤系统是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有烟尘过滤系统的不足，提供一种用于激光选区熔化设备的智能烟尘过滤装置及其控制方法，能够智能感知滤芯的饱和状况，并且采用双滤芯并联的配置，当一个滤芯饱和时，系统自动将气路切换至另一个滤芯，在保证零件成型过程不中断的情况下实现滤芯的更换。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种用于激光选区熔化设备的烟尘过滤装置，包括真空箱、成型缸、送气口、抽气口、循环风机、第一电磁阀、第二电磁阀、第一过滤器、第二过滤器、差压传感器、真空卡箍、进气阀、出气阀、中央控制器，其中，

所述循环风机通过所述抽气口、所述第一电磁阀、所述第一过滤器或第二过滤器、所述第二电磁阀抽气，然后通过所述送气口将气体送入所述真空箱，气体中的烟尘由所述第一过滤器或者第二过滤器来进行过滤。

所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均为两位三通阀，能够在所述第一过滤器和所述第二过滤器之间进行切换。

所述第一过滤器和所述第二过滤器通过所述真空卡箍与管道实现连接。

所述差压传感器能够实时测量过滤器两端的压力差，以此判断滤芯的饱和状况。

所述进气阀和所述出气阀均为两位三通阀，进气阀用于向滤芯中充入氩气，出气阀用于排放滤芯中的气体。

所述中央控制器用来对第一电磁阀、第二电磁阀、进气阀、出气阀、差压传感器进行相应控制。

按照本发明的另一个方面，还提供了一种激光选区熔化设备烟尘过滤装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)开启激光选区熔化设备，启动中央控制器。