[实用新型]一种增材制造工厂集中过滤系统

说明书

本实用新型涉及一种增材制造工厂集中过滤系统，属于增材制造技术领域，该过滤系统包括配置在工厂外围一体化的烟尘过滤装置和粉尘过滤装置，一体化的氩气供应装置与氩气防护装置，统一的烟尘控制系统与粉尘控制系统。该系统尤其适合多台增材制造设备长时间、系统化的烟尘过滤，减少停机更换滤芯的风险，同时将设备的烟尘过滤装置与车间的粉尘过滤装置结合为一体，统一设置在厂房的外部，降低烟尘、粉尘过滤中的操作风险，提高了安全防护与工作效率，对厂房进行除尘过滤同时加入氩气安全控制系统，提高了整个厂房设备工作中氩气使用的安全性，并将原本每台设备都需要接入的氩气通过统一管理与控制，减少了氩气消耗，增加了操作安全性。

技术领域

本实用新型属于增材制造技术领域，特别是涉及一种增材制造工厂集中过滤系统

背景技术

目前工业应用的增材制造主流技术都是利用激光为能量源将粉末熔化或粘结成型，列如SLM、SLS、LSF等技术。其激光在进行粉末熔融的过程中，会伴有烟尘的产生，如果不能及时处理，会造成成型区域烟尘污染，甚至覆盖激光系统防护镜面，造成激光无法有效通过透镜，导致透镜烧毁；同时成型表面因为无法得到有效的激光能源，而造成零件成型失败。现有的处理办法一般如下：采用除尘过滤系统作为增材制造激光成型的辅助机构或设备，其原理是通过大流量循环风机产生风量将惰性保护气体吹入成型腔体中，并在成型表面产生稳定的气体流量，快速带走成型过程中的烟尘，同时利用风机进口端过滤装置将气体中的烟尘过滤掉，并将清洁后的气体再次吹入成型腔体中，形成稳定的烟尘过滤循环系统。此过程在除去烟尘的同时，金属粉末颗粒也会混入其中，造成过滤装置寿命的减少，需要频繁更换滤芯，一旦在成型过程中滤芯堵塞需要停机更换滤芯，影响成型件的加工质量。

随着增材制造技术的普及应用，全厂区多设备的增材制造工厂是未来的发展方向，如果每台设备都单独配置烟尘过滤的辅助机构或设备，必然带来设备造价居高不下，设备操作工序繁琐，惰性气体浪费等诸多问题，导致多台设备系统性工作效率低、工厂建设整体成本高的技术问题。同时，钛、铝等活泼金属粉末产生的大颗粒的金属冷凝物，具有易于燃烧的危险，在烟尘过滤过程中如果不能有效处理，会造成生产事故，人员伤害与设备等财产损失。

另一方面，大部分增材制造技术的原材料均为金属或非金属粉末，由于粉末颗粒细小只有几十到几百微米，增材制造设备在操作过程中，必然会出现粉末的对外扩散，且细小粉末容易通过呼吸或皮肤直接进入人体，造成一定的伤害。如果设备操作人员长时间暴露在具有粉尘的环境中，将会造成极大的健康问题。因此，对于具有多台增材制造设备的工厂，必须配备车间的粉尘过滤系统，使得操作人员处于一个洁净环境中，防止增材制造过程中原材料粉末对人体健康的危害。

此外，增材制造设备运行过程中，都需要充入惰性气体，以保证材料的成形性能，最常用的惰性气体为氩气，氩气是一种无毒无害的气体，若厂房设备过多，出现氩气泄露而不能及时发现，容易造成环境缺氧，危害操作人员生命健康。所以统一化的氩气布置与防护也是全厂区多设备的增材制造工厂必须考虑的一个问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种增材制造工厂集中过滤系统，该系统尤其适合多台增材制造设备长时间、系统化的烟尘过滤，减少停机更换滤芯的风险，同时将增材制造设备的烟尘过滤装置与车间的粉尘过滤装置结合为一体，统一设置在厂房的外部，降低烟尘、粉尘过滤中的操作风险，提高了安全防护与工作效率。

本实用新型提供一种增材制造工厂集中过滤系统，包括：

配置在工厂外围一体化的烟尘过滤装置和粉尘过滤装置，一体化的氩气供应装置与氩气防护装置，统一的烟尘控制系统与粉尘控制系统。

一体化的烟尘过滤装置和粉尘过滤装置将两种装置功能集成在一起，进行统一的设计、安装、调试、维护与控制。

所述烟尘过滤装置包括烟尘进风口、第一滤筒、第一风机和烟尘出风口，所述第一滤筒底部连通烟尘进风口，所述第一滤筒顶部连通第一风机的进风口，所述第一风机的出风口连通烟尘出风口。