[发明专利]一种3D打印的层流和均匀吹风结构

说明书

本发明涉及3D打印技术领域，为了解决现有吹风装置无法既吹走烟尘又保留粉末的技术问题，本发明提供了一种3D打印的层流和均匀吹风结构，包括管体和导流体，导流体内设置有八字形的导流腔，导流体设置方形入口和长方形的出风口，出风口处设置有导流片，管体沿其入风口向下收缩与方形入口连接，导流腔的上腔室的顶面向下弧形弯曲与下腔室的顶面连接。管体由圆转方使导流体的方形入口与出风口形状趋于一致，出风口长度方向上风速均匀性。导流片调整气流方向，消除气流左右方向分量，气流均匀向前，达到均匀吹风效果。上腔室的顶面向下弧形弯曲形成加压状态，使风速从低到高形成层流，解决了生产中的问题。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印的层流和均匀吹风结构。

背景技术

选择性激光熔融金属3D打印(SLM)成型过程中，产生大量烟尘。烟尘阻挡上方照射的激光，降低粉床区域激光能量，粉末不能按照预期熔融。同时，烟尘会附着在光学镜片表面，吸收激光能量，导致光学镜片升温，造成不必要损坏。

大颗粒烟尘掉落到粉床表面后，与成型工件粘结，形成突起，成为工件内部空隙的主要原因。突起同时使下一层铺粉厚度造成波浪横纹，造成缺陷累加、蔓延。或者损坏刮刀，需要设备停机开仓，更换刮刀。如果处理不当，重新打印后，在拼接处形成大面积缺陷。

粉床表面风速低，不能有效吹走烟尘颗粒。风速过高，会吹走粉床粉末。烟尘颗粒不能有效吹走，加工质量零缺陷就无法保证。

发明内容

为了解决现有吹风装置无法既吹走烟尘又保留粉末的技术问题，本发明提供了一种3D打印的层流和均匀吹风结构。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种3D打印的层流和均匀吹风结构，包括管体和导流体，所述管体的一端设置有入风口，所述导流体内设置有八字形的导流腔，所述导流体的一端设置方形入口，所述导流体的另一端设置有长方形的出风口，所述出风口处设置有导流片，所述管体沿其入风口向下收缩与方形入口连接，所述导流腔包括上腔室和下腔室，所述上腔室的顶面向下弧形弯曲与下腔室的顶面连接。

管体内的气流通道由圆形转方形后，使导流体的方形入口与出风口形状趋于一致，提供了整个长方形的出风口长度方向上风速均匀性。导流片调整气流方向，消除气流左右方向分量，使气流均匀向前，达到均匀吹风效果。上腔室的顶面向下弧形弯曲形成加压状态，使风速从低到高形成层流，出风口的不同高度处风速有差异，同一高度风速均匀。

进一步的，所述方形入口的正下方设置有一对上级楔形导流块，所述上级楔形导流块之间的间隙构成上级导流槽，沿所述上级楔形导流块的斜面向下预定距离处分别设置有一对下级楔形导流块，所述下级楔形导流块之间的间隙构成下级导流槽。上级楔形导流块将大部分气流向左右两侧导流，一小部分气流从上级导流槽流下，下级楔形导流块及下级导流槽进一步分流上级楔形导流块的下方气流，使近中心线区域气流更趋于均匀，进一步增强了均匀吹风效果。

进一步的，所述上级楔形导流块的下方设置有导流圆柱，用于消除涡流影响。

进一步的，所述上腔室与下腔室之间厚度比在1.1～5之间。

优选的，所述上级楔形导流块为等腰直角三角棱柱结构，其斜边长度的范围为20～100mm，所述上级导流槽的宽度范围为5～20mm。

优选的，所述下级楔形导流块的斜边长度≥5mm，所述下级导流槽的宽度≥5mm。

优选的，所述导流片的厚度≥0.2mm，所述导流片的长度≥2mm，相邻导流片之间的间距在5～100mm之间。

进一步的，所述管体沿其入风口转向后收缩构成一收缩口，通过转向使管体更便于连接外部管路。

优选的，所述收缩口的直径不大于入风口直径的50％，所述方形入口的截面积与收缩口截面积的比值≥1.3。