[发明专利]一种气流整合结构及3D打印设备

说明书

本发明涉及增材制造技术领域，具体而言，涉及一种气流整合结构及3D打印设备。气流整合结构包括第一连接部和第二连接部，第一连接部上开设有进气口和第一出气口；第二连接部的内部与第一连接部的内部部分连通，第二连接部上开设有第二出气口，第二出气口位于第一出气口下方，气流适于沿第一方向从进气口流入，气流适于沿第一方向从第一出气口和第二出气口流出。本发明通过将气流分成两路，主气流由第一出气口吹出，辅助气流由第二出气口吹出，对主气流下方的低压回流区域进行填补，防止此处烟尘回流卷吸污染吹气口，同时也对于该处的溅射物提供一定的气流动力，及时将作业过程中产生的副产物带离加工平面范围，保障打印平面上方的整洁程度。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，具体而言，涉及一种气流整合结构及3D打印设备。

背景技术

在应用于金属增材制造的3D打印作业中，最容易影响成型件质量和打印稳定性的因素是打印烧结过程中激光作用下所产生的副产物(飞溅颗粒和烟尘)。飞溅颗粒回落至打印幅面上，待下一层打印时影响对应位置的熔池形貌，使打印面出现隆起，导致工件成品质量不佳。工作过程中，通常采用较高纯度氮气或氩气等惰性气体循环的方式控制腔室内氧含量以减少副产物的发生，同时依靠稳定工作的惰性循环风场使副产物在溅射出后马上被吹离幅面范围，防止其回落粉末床对下一层打印造成影响。但在现有技术中，通常在工作腔的两个相对侧壁上分别设有吸风口和吹风口，吹风口距离打印平面存在一定高度，该高度导致的回流因素将对打印质量有一系列影响，吹气口在长期打印作业时易受回流高温烟尘污染或引致热变形，以及使得陷于回流死区的飘浮烟尘吸收激光能量造成激光散焦。

发明内容

本发明解决的问题是回流因素导致的3D打印工件加工质量降低。

为解决上述问题，本发明一方面提供一种气流整合结构，所述气流整合结构包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部的内部中空，所述第一连接部上开设有进气口和第一出气口；所述第二连接部的内部中空，且所述第二连接部的内部与所述第一连接部的内部部分连通，所述第二连接部上开设有第二出气口，所述第二出气口位于所述第一出气口下方，气流适于沿第一方向从所述进气口流入，所述气流适于沿所述第一方向从所述第一出气口和所述第二出气口流出。

可选地，所述气流整合结构还包括间隔件，所述间隔件安装于所述第一连接部内，所述间隔件沿第二方向和第三方向将所述第一连接部内分隔出多条气流通道，所述第二方向和所述第三方向分别与所述第一方向垂直。

可选地，所述间隔件包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板沿所述第二方向依次排列，相邻两个所述第一隔板平行设置，所述第二隔板适于与所述第一连接部和/或所述第一隔板连接，所述第二隔板沿所述第三方向依次排列，所述第二隔板与所述第一隔板呈夹角设置。

可选地，所述间隔件到所述进气口的距离与所述进气口到所述第一出气口的距离的比值为1比4，且所述间隔件的长度大于或等于60mm。

可选地，所述第一连接部由所述进气口至所述第一出气口，所述第一连接部沿所述第三方向的长度逐渐增大。

可选地，所述第二连接部包括平直段，所述平直段位于所述第一连接部下方，所述平直段与所述第一连接部间的夹角为90°，所述第二出气口位于所述平直段远离所述第一连接部的一端。

可选地，所述第二连接部还包括弧形段，所述弧形段与所述第一连接部连接，所述弧形段位于所述第一连接部和所述平直段之间，所述弧形段的半径与所述气流通道沿所述第二方向的长度比值介于1∶0.8至1∶1.2之间。

可选地，所述第二连接部还包括凸起部，所述弧形段位于所述凸起部和所述平直段之间，所述凸起部的上表面与所述第一方向平行，所述凸起部沿所述第一方向的长度与所述平直段沿所述第一方向的长度比值介于1∶0.75至1∶1之间。

可选地，所述第二出气口的数量有若干个，所述第二出气口沿所述平直段的表面均匀设置。