[发明专利]一种用于增材制造成型样件的多功能粉末清理装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于增材制造成型样件的多功能粉末清理装置及方法，装置包括多功能清粉头、气体导管、压力泵、粉末过滤装置以及粉末回收装置；所述多功能清粉头包括吸粉头以及吹气头，所述吹气头通过气体导管与压力泵连接，所述吸粉头通过气体导管与粉末过滤装置连接，所述粉末过滤装置通过气体导管分别与压力泵以及粉末回收装置连接。本发明改进了传统的吸粉头，将吸粉头和吹气头组合生成新的多功能清粉头，吸粉头吸入气体，吹气头吹出气体，并且设置了粉末过滤装置与粉末回收装置，实现了成型样件表面粉末的清理与回收利用。

技术领域

本发明属于増材制造技术领域，具体涉及一种用于增材制造成型样件的多功能粉末清理装置及方法。

背景技术

激光选区熔化成型技术已经是一种应用较广泛、较为成熟的增材制造技术。该技术以激光为热源，通过对精密的光学扫描系统的控制将激光束聚焦到成型平面的粉末上，并按照预定的路径高速移动激光焦点，使得成型平面上被扫描到的粉末迅速熔化尔后迅速冷却凝固，通过逐层扫描截面区域和逐层叠加的成型方式，最终加工出三维实体结构件。

激光选区熔化成型技术在原理上突破了传统机加工技术对于零件外形的限制，使得机械设计的方式发生了巨大飞跃，同时也使这一技术快速渗透进航空航天、医疗、汽车制造等领域。

但是不可否认，激光选区熔化成型技术目前也存在着诸多尚未解决的问题。例如，增材制造成型的样件表面通常附着粉末，影响样件的表面质量和加工精度，如何快速且高效地处理样件表面的粉末成为了一大难题。一般的粉末清理装置只有吸粉口，在密闭的成型腔内工作会导致吸粉处的压力失衡，造成吸粉困难。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出一种用于增材制造成型样件的多功能粉末清理装置及方法，该装置将吸粉头和吹气头组合形成一种新的多功能清粉头，吸粉头吸入气体，吹气头吹出气体，并且设置了粉末过滤装置与粉末回收装置，实现了成型样件表面粉末的清理与回收利用。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于增材制造成型样件的多功能粉末清理装置，包括多功能清粉头、气体导管、压力泵、粉末过滤装置以及粉末回收装置；

所述多功能清粉头包括吸粉头以及吹气头，所述吹气头通过气体导管与压力泵连接，所述吸粉头通过气体导管与粉末过滤装置连接，所述粉末过滤装置通过气体导管分别与压力泵以及粉末回收装置连接；

所述多功能粉末清理装置工作时，压力泵产生动能，压力泵吹出气流沿气体导管到达吹气头，气体从吹气头吹出并吹洗成型样件表面，所述吸粉头吸入携带粉末的气体并沿气体导管进入粉末过滤装置，粉末过滤装置过滤气体，收集的粉末沿气体导管进入粉末回收装置。

进一步的，所述吸粉头设置在多功能清粉头的中部，贯穿整个多功能清粉头；所述吹气头的数量为两个，分别设置在吸粉头的两侧。

进一步的，所述压力泵设有接入接口以及接出接口，接入接口以及接出接口分别连接气体导管，并通过气体导管分别与粉末过滤装置以及吹气头连接；

所述粉末过滤装置设有接入接口以及两个接出接口，接入接口连接气体导管并通过气体导管连接吸粉头，两个接出接口连接气体导管并通过气体导管分别连接压力泵以及粉末回收装置。

进一步的，所述粉末过滤装置和粉末回收装置之间连接的气体导管设置有开关阀门，用于控制粉末回收装置的打开与关闭。

进一步的，所述粉末过滤装置包括过滤仓和过滤网。

进一步的，所述粉末过滤装置的过滤网孔径范围为50-80微米。

进一步的，所述多功能清粉头设置在增材制造设备的密闭成型室内，通过气体导管连接设置在成型室外部的压力泵以及粉末过滤装置。