一种适用于粉床式金属3d打印设备的筛粉装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及粉末材料增材制造领域，尤其涉及一种适用于粉床式金属3D打印设备的筛粉装置。
【背景技术】
[0002]3D打印是增材制造技术的俗称，是通过CAD设计数据采用材料逐层累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除(切削加工)技术，是一种“自下而上”材料累加的制造方法。相比传统制造技术，增材制造具有能够成型复杂形状零件、成型精度高、节约材料等优点。
[0003]其中激光选区熔化、激光选区烧结和电子束选区熔化是粉床式金属3D打印的代表技术，材料以粉末材料为主。3D打印领域的成型粉末可以循环使用，是一种节约材料的绿色制造技术。但是在制造过程中会产生一些杂质，包括激光与粉末作用汽化产物、飞溅以及球化颗粒等，使粉末受到一定的污染。这些粉末中的杂质和粘结块会对3D打印成型过程带来不利的影响，使成型质量变差。因此，3D打印制造领域中循环使用的粉末需要定期进行筛选清理，保证粉末的纯净。
[0004]金属3D打印设备的筛粉通常是在成型结束后，将成型缸中的粉末倒入到外部的筛粉装置中，筛除杂质后，再将筛分后的粉末倒入到3D打印设备粉末缸中。这样的操作方式存在着一定的缺陷和局限性。
[0005]首先，这样的操作需要将粉末取出放入到外部筛粉装置中，效率不高，还容易漏粉。其次，这样的操作过程是开放式的，需要人工手动操作，筛粉过程中容易产生扬尘，对工作人员的健康造成危害；此外，开放式的筛粉装置容易使粉末受潮，使活性粉末发生氧化，影响粉末质量。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单实用的适用于粉床式金属3D打印设备的筛粉装置。
[0007]本实用新型通过下述技术方案实现:
[0008]—种适用于粉床式金属3D打印设备的筛粉装置，包括粉末仓10、设置在粉末仓10端口的振动过滤筛8、设置在振动过滤筛8上方的惰性气体保护罩6 ;在振动过滤筛8上方的粉末仓10侧壁上开设有与成型仓9对接的筛粉入口 14，当振动过滤筛8振动时，对振动过滤筛8上粉末进行筛选。
[0009]所述振动过滤筛8通过滤筛夹具7固定在粉末仓10的侧壁上，并连接外部的用于给振动过滤筛8提供振动源的气动振动器4。
[0010]所述粉末仓10的侧壁还设有一个用于收集粉末杂质3的杂质收集筒2 ;在杂质收集筒2与粉末仓10的接口处，设置有用于打开或关闭杂质收集筒2入口的开关15。
[0011]所述杂质收集筒2的入口开设在振动过滤筛8上方的粉末仓10侧壁。
[0012]所述惰性气体保护罩6通过管路连接外部的惰性气体储存罐1 ;惰性气体保护罩6上分布有惰性气体流出孔。
[0013]所述成型仓9包括一个用于承载粉末13的升降底板11，用于使升降底板11在成型仓9升降的丝杆电机12。
[0014]所述气动振动器4具有一面板，面板上设有一个气动振动器显示屏5。
[0015]本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果:
[0016]现有技术中的筛分是需要将粉末取出放入到外部筛粉装置中，效率不高，还容易漏粉。其次，这样的操作过程是开放式的，需要人工手动操作，筛粉过程中容易产生扬尘，对工作人员的健康造成危害；此外，开放式的筛粉装置容易使粉末受潮，使活性粉末发生氧化，影响粉末质量。
[0017]本实用新型筛粉过程中可以通过与成型仓对接的筛粉入口，直接将粉末直接清扫到粉末仓的振动过滤筛上，振动过滤筛筛除粉末中的杂质之后，直接掉落至粉末仓内储存，供后期的零件加工循环使用，提高了 3D打印成型设备的筛粉效率。
[0018]本实用新型筛粉过程是在惰性气体保护环境中进行，可以有效防止粉末氧化和受潮，整个操作过程不扬尘，对工作人员的健康及周围环境不会造成造成危害。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型适用于粉床式金属3D打印设备的筛粉装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。
[0021]实施例
[0022]如图1所示。本实用新型适用于粉床式金属3D打印设备的筛粉装置，包括粉末仓10、设置在粉末仓10端口的振动过滤筛8、设置在振动过滤筛8上方的惰性气体保护罩6 ;在振动过滤筛8上方的粉末仓10侧壁上开设有与成型仓9对接的筛粉入口 14，当振动过滤筛8振动时，对振动过滤筛8上粉末进行筛选。
[0023]所述振动过滤筛8通过滤筛夹具7固定在粉末仓10的侧壁上，并连接外部的用于给振动过滤筛8提供振动源的气动振动器4。可以根据粉末的粒径范围选择不同目数大小的振动过滤筛8，主要使用200至400目的过滤筛(网孔直径60至100微米)。
[0024]所述粉末仓10的侧壁还设有一个用于收集粉末杂质3的杂质收集筒2 ;在杂质收集筒2与粉末仓10的接口处，设置有用于打开或关闭杂质收集筒2入口的开关15。在粉末筛选过程中，杂质收集筒2入口的开关15是关闭的，防止多余粉末落入其中。该杂质收集筒2通过旋转螺纹安装在粉末仓10的外部，可以随时将其取下，倒出杂质3。
[0025]所述杂质收集筒2的入口开设在振动过滤筛8上方的粉末仓10侧壁。
[0026]所述惰性气体保护罩6通过管路连接外部的惰性气体储存罐1，惰性气体储存罐1上设有阀门；惰性气体保护罩6上分布有惰性气体流出孔。惰性气体是纯度多99.99%的N2 或 Ar。
[0027]所述成型仓9包括一个用于承载粉末13的升降底板11，用于使升降底板11在成型仓9升降的丝杆电机12。
[0028]所述气动振动器4具有一面板，面板上设有一个气动振动器显示屏5，可实时调节振动频率，气动振动器显示屏5可提供10HZ至200HZ的振动频率。
[0029]本实用新型筛分过程如下:
[0030]第一步:金属3D打印成型结束后，操纵控制部分，使粉末仓10的粉末下降，成型仓9的粉末上升；取下成型基板(图中未示出)后，将振动过滤筛8安装在粉末仓10上方。
[0031]第二步:打开惰性气体存储罐1的开关，惰性气体进入惰性气体保护罩6内并从惰性气体流出孔流出，惰性气体为筛粉过程提供气体保护；当筛分的粉末是普通非活性金属粉末时，采用高纯N2 ;当筛分的粉末是纯钛或钛合金等活性金属粉末时，采用高纯Ar。开启气动振动器4以带动过振动过滤筛8不断的振动。
[0032]第三步:用粉末刷将成型仓9中的粉末13通过筛粉入口 14扫入振动过滤筛8上，纯净的粉末在重力作用下自动落入粉末仓10中；筛粉完成后，打开杂质收集筒2入口的开关15，用粉末刷将留在振动过滤筛8上的杂质3扫入杂质收集筒2中；取下杂质收集筒2，倒出杂质3，筛粉完成。
[0033]如上所述，便可较好地实现本实用新型。
[0034]本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种适用于粉床式金属3D打印设备的筛粉装置，其特征在于，包括粉末仓(10)、设置在粉末仓(10)端口的振动过滤筛(8)、设置在振动过滤筛(8)上方的惰性气体保护罩(6);在振动过滤筛⑶上方的粉末仓(10)侧壁上开设有与成型仓(9)对接的筛粉入口(14)，当振动过滤筛(8)振动时，对振动过滤筛(8)上粉末进行筛选。2.根据权利要求1所述适用于粉床式金属3D打印设备的筛粉装置，其特征在于，所述振动过滤筛(8)通过滤筛夹具(7)固定在粉末仓(10)的侧壁上，并连接外部的用于给振动过滤筛(8)提供振动源的气动振动器(4)。3.根据权利要求1所述适用于粉床式金属3D打印设备的筛粉装置，其特征在于，所述粉末仓(10)的侧壁还设有一个用于收集粉末杂质3的杂质收集筒(2);在杂质收集筒(2)与粉末仓(10)的接口处，设置有用于打开或关闭杂质收集筒(2)入口的开关(15)。4.根据权利要求3所述适用于粉床式金属3D打印设备的筛粉装置，其特征在于，所述杂质收集筒(2)的入口开设在振动过滤筛(8)上方的粉末仓(10)侧壁。5.根据权利要求1所述适用于粉床式金属3D打印设备的筛粉装置，其特征在于，所述惰性气体保护罩(6)通过管路连接外部的惰性气体储存罐(1)。6.根据权利要求5所述适用于粉床式金属3D打印设备的筛粉装置，其特征在于，所述惰性气体保护罩(6)上分布有惰性气体流出孔。7.根据权利要求1至6中任一项所述适用于粉床式金属3D打印设备的筛粉装置，其特征在于，所述成型仓(9)包括一个用于承载粉末(13)的升降底板(11)，用于使升降底板(11)在成型仓(9)升降的丝杆电机(12)。8.根据权利要求2所述适用于粉床式金属3D打印设备的筛粉装置，其特征在于，所述气动振动器(4)具有一面板，面板上设有一个气动振动器显示屏(5)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于粉床式金属3D打印设备的筛粉装置，包括粉末仓、设置在粉末仓端口的振动过滤筛、设置在振动过滤筛上方的惰性气体保护罩；在振动过滤筛上方的粉末仓侧壁上开设有与成型仓对接的筛粉入口，当振动过滤筛振动时，对振动过滤筛上粉末进行筛选；振动过滤筛通过滤筛夹具固定在粉末仓的侧壁上，并连接外部的用于给振动过滤筛提供振动源的气动振动器。本实用新型筛粉过程中可以通过与成型仓对接的筛粉入口，直接将粉末直接清扫到粉末仓的振动过滤筛上，振动过滤筛筛除粉末中的杂质之后，直接掉落至粉末仓内储存，供后期的零件加工循环使用，不仅有效防止粉末氧化和受潮，而且提高了3D打印成型设备的筛粉效率。
【IPC分类】B07B1/28, B33Y40/00, B22F3/105
【公开号】CN204975334
【申请号】CN201520764047
【发明人】王迪, 杨永强, 白玉超
【申请人】华南理工大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月28日