[发明专利]成型仓排烟系统及粉末床3D打印设备

说明书

本发明涉及一种粉末床3D打印设备及成型仓排烟系统，排烟气流流经铺粉区域时，可将激光照射粉末所产生的烟气吹向排气组件。而且，排烟气流包括沿第一方向流动的主气流及两侧相对于第一方向倾斜流动的辅助气流。即，主气流可沿水平方向吹向排气组件，而两侧的辅助气流则可分别从斜下方及斜上方吹向排气组件。因此，辅助气流使得排烟气流能够快速捕捉烟气，并对烟气起到较好的约束作用，从而实现高效排烟。而且，辅助气流能够分别从下方和上方约束主气流，从而避免排烟气流向下扰动粉末层，以及向上扩散干扰激光光束。因此，上述成型仓排烟系统排烟过程中对粉末层及激光光束造成的扰动显著减小，从而使得工艺的一致性得到提升。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，特别涉及一种成型仓排烟系统及粉末床3D打印设备。

背景技术

粉末床3D打印因其具有精度高、表面质量好等优势，被广泛应用于金属、高分子材料甚至陶瓷零件的成型加工。而且，由于激光光斑与粉末颗粒可小至数十微米，故SLM(selective laser melting，选择性激光熔融)和SLS(selective laser sintering，选择性激光烧结)相较于其他工艺的精度更高，成为最为常见的两种粉末床3D打印成型方式。

无论是用于SLM工艺还是SLS工艺的粉末床3D打印设备，一般均包括供粉与铺粉装置、激光头、成型仓及成型缸，在成型缸开口区域铺设厚度均匀的粉末层，而后采用激光扫描照射粉末层的选定区域，使之受热结合为片状物。多次重复上述过程，每一层粉末结合产生的片状物与上一层片状物垂直累积，逐步形成完整三维成形体。

粉末在被激光加热时会产生烟气，所产生的烟气需要及时排出。但是，排烟过程中的高速气流有可能会造成粉末层的扰动。而且，受烟气的影响，用于照射粉末层的激光光束的能量也会发生扰动。如此一来，将导致粉末床3D打印设备的一致性较差。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够提升工艺的一致性的成型仓排烟系统及粉末床3D打印设备。

一种成型仓排烟系统，包括设于成型仓内的铺粉区域相对两侧的排气组件及进气组件，所述进气组件用于向所述排气组件吹送排烟气流，所述排气组件用于抽吸所述排烟气流，所述排烟气流包括沿第一方向流动的主气流及位于所述主气流第二方向上两侧的辅助气流，所述第二方向与所述第一方向垂直，两侧的所述辅助气流沿相对于所述第一方向倾斜的方向流向所述排气组件，并在由所述进气组件到所述排气组件的方向上逐渐向所述主气流靠拢。

在其中一个实施例中，所述排气组件具有排气口，所述进气组件具有在所述第二方向上间隔设置的第一辅助进气口、第二辅助进气口及位于所述第一辅助进气口与所述第二辅助进气口之间的主进气口，所述主进气口与所述排气口沿所述第一方向对齐，并用于吹送所述主气流，所述第一辅助进气口及所述第二辅助进气口相对于所述第一方向倾斜指向所述排气口，并用于吹送所述辅助气流。

在其中一个实施例中，所述第一辅助进气口及所述第二辅助进气口呈条形，且所述第一辅助进气口及所述第二辅助进气口均沿与所述第一方向及所述第二方向垂直的第三方向延伸。

在其中一个实施例中，还包括循环组件，所述循环组件包括过滤器、主循环泵及辅助循环泵，所述主循环泵的进气端通过所述过滤器与所述排气口连通，所述主循环泵的出气端与所述辅助循环泵的进气端及所述主进气口连通，所述辅助循环泵的出气端与所述第一辅助进气口及所述第二辅助进气口连通。

在其中一个实施例中，所述循环组件还包括设于所述主循环泵的出口端并用于获取所述主循环泵的出口端的风速的主风速传感器及设于所述辅助循环泵的出口端并用于获取所述辅助循环泵的出口端的风速的辅助风速传感器。

在其中一个实施例中，还包括移位组件，所述移位组件可带动所述排气组件及所述进气组件沿垂直于所述第一方向及所述第二方向的方向移动。

在其中一个实施例中，所述排气组件及所述进气组件在所述移位组件的带动下同步移动。