[发明专利]用于激光选区熔化成型件的残留粉末清理设备及清理方法

说明书

用于激光选区熔化成型件的残留粉末清理设备及清理方法，包括外壳、手套密封箱、转动平台、筛粉机构、特制清粉装置、循环进气管道、循环出气管道；所述转动平台安装于支架的顶端端面上，支架底端与筛粉机构相连，所述转动平台顶端通过螺栓安装有基板，基板上表面连接有成型件，所述特制清粉装置与进气管道相连，且进气管道贯穿外壳侧壁与进气设备连接，所述外壳左侧壁和右侧壁对称设置有手套密封箱，左端手套密封箱上方的外壳侧壁上连接有循环进气管道，右端手套密封箱下方的外壳侧壁上连接有循环出气管道，循环进气管道和循环出气管道均与外部循环进出气设备连接。采用特制清粉装置对不同的零件进行粉末清理，明显提高了清粉效率及清粉效果。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及用于激光选区熔化成型件的残留粉末清理设备及清理方法。

背景技术

激光选区熔化技术，其原理为将UG等三维制图软件导出的.stl格式的数模，通过Magics软件进行零件的支撑添加以及切片填充处理，将生成的文件导入增材制造设备，在激光的作用下进行金属粉末的熔化及快速冷却凝固后逐层堆积，最终成型仓内为烧结后的成型件和未烧结的粉末。其中成型件内的一些特殊结构，例如盲孔、通孔、沟槽等都会残留一些粉末或者零件表面粘附的粉末。

通过锻造工艺并消耗大量工时来完成的复杂结构零部件，激光选区熔化成型技术可以短时间内完成，且可以保证成型质量，并且可以通过后续调整热处理制度来保证成型件性能，以及一些简单的机加工序保证成型件的尺寸要求。

增材制造成型件在热处理之前都会进行简单的表面处理，对于结构简单的零件可以达到较好的效果，但对于结构较复杂的零件，清理效果往往达不到理想效果，在零件进行热处理后，容易造成零件表面粗糙度增加，严重时会造成孔洞堵塞，这就增大了后续的机加难度，同时也提高了后处理的成本及时间，并且零件清理环境一般为敞开空间，此清理环境即对人体健康带来一定的威胁，若为活性较高的金属粉末也带来了一定安全风险，又造成了粉末的浪费。

发明内容

本发明用于激光选区熔化成型件的残留粉末清理设备及清理方法，解决了复杂结构零件的表面及内部残留粉末清理不充分的问题，避免了敞开工作环境带来的健康威胁和安全风险，并在一定程度上减少了后处理的成本及时间。

一种用于激光选区熔化成型件的残留粉末清理设备，包括外壳、手套密封箱、转动平台、筛粉机构、特制清粉装置、循环进气管道、循环出气管道；所述转动平台安装于支架的顶端端面上，支架底端与筛粉机构相连，所述转动平台顶端通过螺栓安装有基板，基板上表面连接有成型件，所述特制清粉装置与进气管道相连，且进气管道贯穿外壳侧壁与进气设备连接，所述外壳左侧壁和右侧壁对称设置有手套密封箱，左端手套密封箱上方的外壳侧壁上连接有循环进气管道，右端手套密封箱下方的外壳侧壁上连接有循环出气管道，循环进气管道和循环出气管道均与外部循环进出气设备连接。

所述转动平台包括转动平台上底板、转动平台下底板、弹簧、连接底板、旋转轴及销钉；所述转动平台上底板通过旋转轴与转动平台下底板转动安装，转动平台下底板与连接底板之间设置有弹簧，连接底板中部设置有销钉，所述转动平台通过连接底板上的销钉安装于支架顶端端面上，所述转动平台上表面通过螺栓安装有基板。

所述筛粉机构包括收粉板，所述收粉板呈料斗状，收粉板底端与粉末回收筒连接，粉末回收筒顶端设置有筛网。

所述手套密封箱外部设置有大舱门，且大舱门上安装有观察窗。

所述特制清粉装置包括柔性管道毛刷和刚性管道毛刷，所述柔性管道毛刷和刚性管道毛刷均与进气管道密封连接，且刚性管道毛刷的刚性管道为钢管，柔性管道毛刷的柔性管道为内嵌螺旋铜丝的胶皮管，内嵌螺旋铜丝的胶皮管随通孔路径的改变转换方向。

所述支架由顶板和支腿组成，顶板的四角处通过螺栓安装有支腿，支架通过支腿固定安装于收粉板上。

一种用于激光选区熔化成型件的残留粉末清理方法，采用一种用于激光选区熔化成型件的残留粉末清理设备，包括以下步骤，