[发明专利]层流式可调节导风装置

说明书

本发明涉及一种层流式可调节导风装置，包括导风装置底板、加长型分流板、导风装置外壳、可调节式上导流板、可调节式下导流板、导流板固定螺栓，所述导风装置外壳底部前端设有导风装置底板，导风装置底板上均布有加长型分流板，导风装置外壳内通过导流板固定螺栓连接可调节式上导流板和可调节式下导流板。本发明可以解决现有3D打印生产中存在的气体湍流生产问题，减少污染物进入粉末床，抑制细微颗粒弥散在成型腔内，提高激光加工的效率。

技术领域

本发明涉及一种3D打印设备的循环气体出风口结构，尤其是一种可调节导风装置。

背景技术

增材制造俗称3D打印，是融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。

其中，选择性激光熔化SLM(Selective Laser Melting)，SLM技术是利用金属粉末在激光束的热作用下完全熔化、经冷却凝固而成型的一种技术。为了完全熔化金属粉末，要求激光能量密度超过106W/cm²。目前用SLM技术的激光器主要有Nd-YAG激光器、Co2激光器、光纤激光器。

选择性激光烧结SLS(Selective Laser Sintering)也是一种重要的增材制造方法。其原理在于，激光束根据分层截面信息进行有选择地对粉末材料逐层烧结，全部烧结完成后去除多余的粉末，以得到所需的零件。

在选择性激光加工过程，连续粉末材料层在激光作用下会产生数量可观的烟尘、挥发物和雾化物，并与飞扬的粉末细屑混杂，使激光束的光路受到阻挡而影响烧结效率。特别是加工室内保护气体的供给，更进一步造成烟尘、挥发物、雾化物与粉末细屑的混杂飞扬，严重降低烧结加工效率。加工过程中氧化物进入粉末，会给加工质量带来较大隐患。

当前基于粉末床的主流3D打印设备的循环气体出风口都采用网状板结构，未对循环气氛流场进行控制，导致在打印的时候气流紊乱，烟尘无法控制，最终影响打印的质量和效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，通过模拟计算和验证，提供一种方向可调、形成稳定层流气体的导风装置，以解决现有3D打印生产中存在的气体湍流生产问题，减少污染物进入粉末床，抑制细微颗粒弥散在成型腔内，提高激光加工的效率。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种层流式可调节导风装置，包括导风装置底板、加长型分流板、导风装置外壳、可调节式上导流板、可调节式下导流板、导流板固定螺栓，所述导风装置外壳底部前端设有导风装置底板，导风装置底板上均布有加长型分流板，导风装置外壳内通过导流板固定螺栓连接可调节式上导流板和可调节式下导流板。

进一步，所述层流式可调节导风装置通过导风装置底板与3D打印设备的循环气体出风口出风口进行嵌入式固定，保证气流平稳地从送风管道进入层流式可调节导风装置，所述导风装置底板的尺寸大小与送风管道及成型腔体相匹配。

进一步，所述加长型分流板用于将送风管道进入的气体进行分流，延气流方向均匀地分隔成多道气流，使得进入导风装置的气体每股都流速相同。所述加长型分流板的数量与3D打印设备的成型腔体大小相适配。

进一步，所述导风装置外壳与3D打印设备的成型腔体相连接，保证导风装置与3D打印设备的成型腔体之间的密封，气体不会泄露到外面，外面的空气不会进入腔体。

进一步，所述导风装置外壳侧面分别开有用于安装可调节式上导流板、可调节式下导流板的上、下安装孔位，所述导风装置外壳大小与3D打印设备的成型腔尺寸配适配。

进一步，所述可调节式上导流板和可调节式下导流板通过固定调节螺栓可调转动角度和定位，转动角度和定位范围为±15°，并可根据3D打印使用的粉末特性进行定向导流和定位。