[发明专利]一种增材制造粉末自动回收装置及方法

说明书

本发明公开了一种增材制造粉末自动回收装置及方法，装置包括集成粉末清理头、吸气管、吹气管、旋风分离器、粉末回收罐以及气体压力泵；所述集成粉末清理头包括吸气头以及多个吹气头，吸气头通过吸气管与旋风分离器的进气口连接，吹气头通过吹气管与气体压力泵的出气口连接，旋风分离器出气口与气体压力泵进气口连接，旋风分离器底部设有排料口，通过所述排料口旋风分离器与粉末回收罐连接。本发明通过集吸气与吹气于一体的粉末清理头可将成型平面的粉末及打印零件表面的粘附粉末进行有效清理回收，其中吹气使粉末扬起并更容易被吸入粉末回收系统，提高粉末回收效率，吸气可将粉末吸入粉末回收系统进行回收筛分。

技术领域

本发明属于増材制造技术领域，具体涉及一种增材制造粉末自动回收装置及方法。

背景技术

激光选区熔化成型技术是一种基于粉末进行成型的增材制造技术，由于可直接制造复杂形状、高精度等而被广泛应用。粉末回收问题一直是激光选区熔化成型技术难以解决的问题之一，并随着该技术的广泛应用而日益突出，成为该技术大规模、产业化生产的阻碍。目前采用的人工回收方式不仅过程繁琐、效率低下，同时难以将设备内的粉末全部有效回收，甚至残留粉末只能通过吸尘器清除并造成直接浪费。另外，现有人工回收方式使粉末与人体直接接触，长此以往会对操作人员的健康容易造成一定程度的损害。

现有大部分技术文献提出的粉末回收方式或装置仅对整个设备的粉末进行回收，可操作自由度低，难以对零件表面粘附粉末进行清理回收。而零件表面的粘附粉末的扬起可对空气造成污染，影响人体健康，同时粘附粉末的流失在一定程度上造成浪费。另外，现有粉末回收装置的筛网需要定期进行人工清理，这不仅影响生产效率，甚至清理过程会导致大量粉尘扬起造成空气污染，影响人体健康。因此，在现阶段的增材制造领域，急需解决粉末回收问题的合适方法。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出一种增材制造粉末自动回收装置与方法，装置通过集吸气与吹气于一体的粉末清理头可将成型平面的粉末及打印零件表面的粘附粉末进行有效清理回收，其中吹气使粉末扬起并更容易被吸入粉末回收系统，提高粉末回收效率，吸气可将粉末吸入粉末回收系统进行回收筛分。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种增材制造粉末自动回收装置，包括集成粉末清理头、吸气管、吹气管、旋风分离器、粉末回收罐以及气体压力泵；

所述集成粉末清理头包括吸气头以及多个吹气头，吸气头通过吸气管与旋风分离器的进气口连接，吹气头通过吹气管与气体压力泵的出气口连接，旋风分离器出气口与气体压力泵进气口通过气体导管连接，旋风分离器底部设有排料口，通过所述排料口旋风分离器与粉末回收罐连接；

所述自动回收装置工作时，气体压力泵产生气流并从吹气口吹出，气流使粉末扬起，吸气头吸入携带粉末的气体进入旋风分离器，旋风分离器分离气体与粉末，粉末通过排料口进入粉末回收罐，完成粉末回收。

进一步的，所述集成粉末清理头设置在增材制造设备的密闭成型室内；

所述集成粉末清理头的吸气口设置在集成粉末清理头的中部，贯穿集成粉末清理头，所述吹气口设置在吸气口外部周围。

进一步的，所述气体压力泵支持正反输出，实现进气口与出气口互换，气体压力泵反向输出用于清理筛网过滤器。

进一步的，所述气体压力泵两端设有惰性气体气源，用于补充回路中的气体，保持气压稳定，惰性气体气源通过气体管道分别与气体压力泵的进气口和出气口连接，且两分支气路均设置有电磁阀，用于在气压压力泵正反输出时控制惰性气体气源进入气压压力泵的进气口。

进一步的，所述旋风分离器与粉末回收罐之间还设有粉末筛分系统，所述粉末筛分系统设有用于为粉末筛选提供动力的振动电机以及不同孔径的筛网，粉末筛分系统上端通过开关阀与旋风分离器的排料口连接，下端通过开关阀与粉末回收罐连接。