[发明专利]一种3D打印后处理多级粒料分离系统及其分离方法

说明书

本发明公开了一种3D打印后处理多级粒料分离系统，属于3D打印技术领域，包括3D打印模型后处理完成的模型室，还包括吸附室、加压室和回收室；所述吸附室内设有用于吸附尼龙粉的多孔吸附层，顶部设有入料口，底部设有出料口，所述入料口分别通过抽气泵与加压室和模型室连接；所述加压室内存放有铁磁性压力珠；所述回收室位于吸附室下部，入口与出料口连接，侧壁设有回收窗，所述回收室底板带磁性。本发明能够有效分离3D打印后处理程序（吹砂工序）中的吹砂材料玻璃珠和3D打印材料尼龙粉，使玻璃珠回收利用，节约资源。此外，本发明还提供了上述分离系统的分离方法。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种能够有效分离3D打印后处理残留粉末的分离系统及其分离方法。

背景技术

3D打印（3DP）即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型。3D打印出的模型大都需要进行表面处理，即后处理程序来改善表面的粗糙度（去除毛刺、油污、表皮），以达到更为理想的物理化学特性或是美化外观。

在对3D打印模型的表面处理时通常用的手段有：锉刀打磨、砂纸打磨、电动打磨、珠光处理（吹砂）和蒸汽平滑等。其中珠光处理是通过喷嘴朝着模型对象高速喷射介质小珠从而达到抛光表面的效果，其速度较快，约5-10分钟即可处理完成，处理效果好，被人们广泛使用。常用的珠光处理介质小珠为玻璃珠（细微的颗粒），而尼龙粉为3D模型的常用打印材料，在珠光处理后的模型室充满了大量的玻璃珠和尼龙粉的混合粉末，由于现有技术的本领域中玻璃珠和尼龙粉的混合粉末分离手段尚未成熟或是尚没有有效的分离技术和设备，混合粉末被大量丢弃，而长期使用的玻璃珠具有相当的成本，这就造成了大量的资源浪费。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明旨在提供一种能够有效分离3D打印后处理后模型室残留的混合粉末（尼龙粉和玻璃珠）的多级粒料分离系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种3D打印后处理多级粒料分离系统，包括3D打印模型后处理完成的模型室，还包括吸附室、加压室和回收室；所述吸附室内设有用于吸附尼龙粉的多孔吸附层，顶部设有入料口，底部设有出料口，所述入料口分别通过抽气泵与加压室和模型室连接；所述加压室内存放有铁磁性压力珠；所述回收室位于吸附室下部，入口与出料口连接，侧壁设有回收窗，所述回收室底板带磁性。

优选的：所述吸附层为多孔聚丙烯酰胺凝胶，所述压力珠为钢珠。

优选的：所述回收室为内外双层结构，顶部中心设有与出料口活动连接的入口；所述内层底部与驱动电机的输出轴连接，内层侧壁由若干个立杆和横杆分隔为若干个侧壁单元，每个侧壁单元通过顶部与横杆转动连接，并可沿横杆自由翻转；外层底板截面呈向下的锥形，锥形端部开口。

此外，本发明还提供了上述一种3D打印后处理多级粒料分离系统的分离方法，包括如下步骤：

S1.开启抽气泵，将模型室后处理完的玻璃珠及尼龙粉的混合粉末吸入吸附室，使之充分沉淀、过滤，其中尼龙粉经多孔聚丙烯酰胺凝胶吸附停留在吸附层，大多数的玻璃珠沉淀后经出料口进入回收室内层；

S2.开启抽气泵，将加压室内的压力珠抽入吸附室，在压力珠的重力作用下提高残留在吸附层内的玻璃珠的流动性，使残留的玻璃珠继续沉淀流入回收室内层；

S3.开启驱动电机使回收室内层旋转，随着内层的旋转加速，内层的各个侧壁单元向外侧展开，压力珠由内层底板的磁性吸住，玻璃珠在离心力的作用下经展开的侧壁单元飞出内层进入内层和外层之间，由外层底板的锥形开口端回收。