[发明专利]一种金属选区激光熔化用的烟尘过滤及粉末回收装置

说明书

本发明涉及一种金属选区激光熔化用的烟尘过滤及粉末回收装置，包括成型缸，与成型缸相连成一闭合循环管道回路的烟尘过滤装置，和粉末回收装置，其也与成型缸相连，在成型缸的上方设有吸尘罩，并通过管道与分离区相连。本发明解决了选区激光熔化成形过程烟尘难以有效处理的难题，实现了烟尘的有效实时处理，保证了零件的高质量成形；本发明还提高了金属粉末的回收效率，降低了由人工操作而造成的失误。

技术领域

本发明涉及3D快速成型领域，涉及一种金属选区激光熔化用的烟尘过滤及粉末回收装置。

背景技术

选区激光熔化(SLM)技术是制造复杂零件的一种有效方式，金属选区激光熔化的能量来源为光纤激光器，激光只熔化选择区域的金属粉末，未熔化区域粉末可以回收再利用，大大提高了材料的利用率。选区激光熔化技术制件只需进行少量加工，就可以达到较高的精度要求，无需其他后续处理工艺，这种近净成型技术的诸多优点使得其应用范围越来越广。

然而，选区激光熔化成型过程中产生的烟尘难以有效处理，由于重力作用烟尘会落在成形零件表面，对零件性能产生影响；而且，选区激光熔化成型结束后，金属粉末回收一直是难点之一，这一问题在一定程度上也阻碍了这项技术的推广和规模化生产的发展。现有金属粉末回收方式基本采用人工方式，这种方式降低了生产效率，另外，还可能造成操作失误，对回收的金属粉末造成污染和浪费，而且在空气中操作大量金属粉末危险性较高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种金属选区激光熔化用的烟尘过滤及粉末回收装置，以及使用该烟尘过滤及粉末回收装置的方法，

本发明的技术方案如下：

一种金属选区激光熔化用的烟尘过滤及粉末回收装置，包括

成型缸，其为选区激光熔化成型区；

烟尘过滤装置，其与所述的成型缸相连，成一闭合的循环管道回路，其中，所述的烟尘过滤装置包括设在管道回路上的第一离心式通风机、冷却装置和过滤器；

和，粉末回收装置，其与所述的成型缸相连，其中，所述的粉末回收装置包括吸尘罩、第二离心式通风机、分离区、鼓风机和集粉盒，所述的吸尘罩设于所述的成型缸的上方，并通过管道与所述的分离区相连，所述的第二离心式通风机设于该管道上，所述的集粉盒设于所述的分离区的下端，所述的鼓风机与所述的分离区相连。

本发明的一实施例中，所述的分离区包括由两级相连的分离室构成，其中，所述的吸尘罩通过管道与第一级分离室相连，所述的集粉盒设于所述的第一级分离室的下端，所述的鼓风机与第二级分离室相连，在所述的第二级分离室的上端设有出风口。

本发明的一实施例中，所述的分离室由空心圆柱体经平滑过渡至空心圆锥体构成。

本发明的一实施例中，所述的吸尘罩为可拆卸式连接至所述的成型缸上方进行吸附和离开所述的成型缸上方区域避免干扰激光束熔化成型。

本发明的一实施例中，所述的第一离心式通风机设于所述的成型缸的一侧，所述的过滤器设于所述的成型缸的另一侧，所述的冷却装置设于所述的成型缸与所述的过滤器之间。

本发明的一实施例中，所述的冷却装置包括水箱，其中，穿过所述的水箱的管道为螺旋式设计。

本发明的一实施例中，连通所述的成型缸与所述的水箱的管道由耐高温材料制成。

本发明的一实施例中，所述的耐高温材料为无规共聚聚丙烯。

本发明的一实施例中，在近所述的水箱侧的所述的成型缸管道上设有阻火圈。

本发明还公开了上述的烟尘过滤及粉末回收装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)在选区激光熔化之前，将所述的成型缸和所述的烟尘过滤装置里的气体抽空并充满惰性气体，然后，进行单层截面熔化成型；