[发明专利]一种下送粉金属增材制造的余粉循环装置与方法

说明书

本发明公开一种下送粉金属增材制造的余粉循环装置与方法，该装置包括刮刀装置和余粉过滤循环装置。刮刀装置包括刮刀装置外壳、金属刮刀、两侧挡板夹、滚珠丝杆、电机和格卡连接头；余粉过滤循环装置包括吸粉装置、风机、送风管道、多级过滤网、超声波振动装置、废粉收集罐和余粉收集罐。本发明可以对下送粉方式的粉末床增材制造中的铺粉过程进行优化，同时对产生的过剩金属粉末进行自动过滤处理，当给料缸中粉末用完时，在不打开舱门的情况下，降低给料缸，然后通过刮刀装置将处理后的余粉加到给料缸中进行粉末循环利用。

【技术领域】

本发明属于下送粉方式的粉末床式金属增材制造领域，具体涉及一种下送粉金属增材制造的余粉循环装置与方法。

【背景技术】

粉末床式金属增材制造是以金属粉末为打印原料，按照设计模型利用激光束的高温对特定区域的金属粉末进行烧结，从而制得具有特定结构的产品。具体地，在激光束开始扫描前，铺粉装置先把给料区中的金属粉末平铺到成形区的基板上，激光束按照当前层的填充轮廓线选区熔化基板上的金属粉末，加工出当前层，然后成形区下降一个层厚的距离，给料区上升一定的距离，铺粉装置再在已加工好的当前层铺好金属粉末，如此层层加工，直到整个零件加工完成。

由于传统送粉式刮刀铺粉过程中会出现粉末过剩、刮刀两侧有粉末溢出的现象，使得打印所需原料金属粉末数量较多，造成金属粉末浪费，为保证成形区中的粉末铺展均匀、完整，通常给料区中粉末的体积至少为成形区中所需粉末体积的150％。为了解决这个问题，有必要对单向铺粉金属增材制造过程中产生的余粉进行过滤循环使用。

目前已有几种粉末过滤循环装置都采用上送粉方式进行铺粉循环，例如雷尼绍RenAM 500Q设备，内置集成筛分和粉末再循环装置，能够将两边多余粉末吸入后自动筛分可用粉末与废粉，处理后的粉末通过上送粉器铺粉进行循环使用。柯林达等人的发明增材制造装备粉末自动干燥-筛分-回收循环装置及方法，采用双侧上送粉方式，将铺粉过程中的多余粉末与原料粉末共同收集到粉末回收缸，通过防爆吸粉装置将粉末吸入上部粉仓中进行筛分处理，然后进行铺粉打印，能够实现粉末自动干燥-筛分-回收循环。但是，目前还未有针对下送粉方式的粉末过滤循环装置。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种下送粉金属增材制造的余粉循环装置与方法，以解决现有技术中缺乏下送粉方式的粉末循环过滤循环装置。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种下送粉金属增材制造的余粉循环装置，包括刮刀装置和余粉过滤循环装置；刮刀装置在余粉过滤循环装置的前方；

所述刮刀装置包括刮刀装置外壳，刮刀装置外壳中设置有刮刀，刮刀的下端突出刮刀装置外壳的下端面；

所述余粉过滤循环装置包括吸粉装置，所述吸粉装置连通至风机的吸风口，风机的出风口连通至送粉盒，送粉盒连通至过滤装置，过滤装置的出粉口连通至余粉收集罐，余粉收集罐通过格卡连接装置和刮刀装置外壳可拆卸连接。

本发明的进一步改进在于，

优选的，所述刮刀的两侧分别设置有一个挡板夹。

优选的，所述挡板夹为弧面。

优选的，所述送粉盒通过送粉管道和过滤装置连通，送粉管道的出口穿过过滤装置的上端面。

优选的，所述过滤装置的后侧壁上设置有废粉罐，过滤装置的内部设置有过滤网和斜板，斜板在过滤网的下方，斜板的前端设置在余粉收集罐中，过滤网的后端通入至废粉罐中。

优选的，所述过滤网包括一级过滤网和二级过滤网，废粉罐包括一级废粉罐和二级废粉罐；一级过滤网的后端通入至一级废粉罐中，一级过滤网的后端通入至二级废粉罐中，一级过滤网在二级过滤网的上方。

优选的，所述过滤网的目数为270目或者325目，一级过滤网和二级过滤网的目数相同。