用于选择性激光熔化的烟尘处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及选择性激光熔化中的烟尘处理领域，特别涉及一种用于选择性激光熔化的烟尘处理装置。
【背景技术】
[0002]选择性激光熔化是高功率激光直接作用金属粉末，使其快溶快凝的工艺。高能量激光作用于金属溶池中，由于热动力学的作用激发部分溶液，在空中迅速冷却形成黑色烟尘。该烟尘具有三点不利影响:一是污染成型仓环境，二是在成型仓内会使激光在空中形成漫反射，降低激光作用在粉末上的能量，三是若任其夹杂于制件中，则会降低制件致密度，造成质量下降。对烟尘进行有效处理是该工艺必不可少的环节。小型工作平台的选择性激光熔化设备采用在平台两侧布置对流吹吸烟机构解决该问题，然而，对于大型工作平台却无法通过这样的方式达到目的，因为小气流无法在较长距离的情况下排走烟尘，大气流会将平台上的原材料粉末排走。
[0003]因此，需要对现有的用于选择性激光熔化的烟尘处理装置进行改进，使其不仅具有对流排走烟尘的方式，而且可适用于各种模式大小的工作平台选择性激光熔化。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种用于选择性激光熔化的烟尘处理装置，其不仅具有对流排走烟尘的方式，而且可适用于各种模式大小的工作平台选择性激光熔化。
[0005]本发明的用于选择性激光熔化的烟尘处理装置，包括吹吸烟装置和用于驱动吹吸烟装置随激光扫描单元同步移动至各工位的驱动总成；
[0006]吹吸烟装置包括架体、设置在架体上并用于形成对流气体的气体对流单元和设置在加工平台上并与气体对流单元连通时形成循环的气体循环系统，还包括当吹吸烟装置同步移动到工位时用于气体对流单元与气体循环系统位于工位处管道连接的管道接合单元;
[0007]吹吸烟装置还包括用于控制吹吸烟装置同步运动、控制管道接合单元在对应工位工作和控制气体循环系统工作的控制系统。
[0008]进一步，气体对流单元包括分列设置在架体横向两侧的吹烟管组和吸烟管组，吹烟管组和吸烟管组均包括连通各自进气口和出气口的变径式气道。
[0009]进一步，气体循环系统包括用于与吹烟管组连通的送气管道和用于与吸烟管组连通的抽气管道，送气管道与所述抽气管道成对分设在加工平台两侧并沿铺粉方向设置多组；
[0010]气体循环系统还包括过滤器和总回路管道，过滤器设置在总回路管道上，送气管道和抽气管道均与所述总回路管道启闭式连通并切换工作，总回路管道上还设置有在各工位处管道切换连通时打开进行气体缓冲循环的切换夹管阀。
[0011]进一步，所述管道接合单元在吹烟管组的进气端和吸烟管组的出气端各设置一个，所述管道接合单元包括接口管、限位管套、内套于限位管套并可相对沿轴向移动的收缩管和设置在限位管套内并用于收缩管回位的回位弹簧，所述限位管套与接口管固定连接，所述收缩管与管道结合端设置有衔铁；
[0012]所述送气管道和所述抽气管道与气体对流单元接合端均为电磁铁管道，电磁铁管道上设置有电磁线圈，所述电磁线圈通电时可对衔铁产生驱动力使收缩管与电磁铁管道形成端面结合。
[0013]进一步，每一所述电磁铁管道与管道接合单元结合端还设置有线圈压盖，所述线圈压盖上设置有密封垫圈I。
[0014]进一步，衔铁上与密封垫圈I对应设置有密封垫圈II。
[0015]进一步，驱动总成包括皮带传动机构、可在皮带传动机构驱动下前后移动的壁板和设置在壁板上的挂板，所述皮带传动机构设置在加工平台上，挂板与所述架体固定连接。
[0016]进一步，挂板以可上下滑动的的方式设置于壁板，驱动总成还包括挂板驱动组件，所述挂板驱动组件包括驱动电机和丝杠螺母机构。
[0017]进一步，控制系统包括:
[0018]吹吸烟装置控制单元，用于控制吹吸烟装置跟随激光扫描单元同步运动；
[0019]管道循环控制单元，用于控制各工位处送气管道和抽气管道与总回路管道切换连通，并在进行切换时打开切换夹管阀进行气体缓冲循环；
[0020]电磁控制单元，用于在气体对流单元移动到对应工位时控制电磁线圈通电及在该工位工作完成后的断电。
[0021]进一步，变径式气道并列设置多个，每一变径式气道均为倒置漏斗式结构。
[0022]本发明的有益效果:本发明的用于选择性激光熔化的烟尘处理装置，吹吸烟装置采用气体对流排烟方式，同时，吹吸烟装置可跟随激光扫描单元同步运动，不仅实现烟尘的有效处理，而且多工位移动，可实现大型平台烟尘处理全覆盖，并且设置管道接合单元，在吹吸烟装置移动到当前工位时，由控制系统控制管道接合单元将气体对流单元与气体循环系统位于工位处管道连接，实现指定位置的气流输送，自动性能高，使用方便。
【附图说明】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
[0024]图1为本发明整体结构示意图；
[0025]图2为本发明中的气体循环系统原理示意图；
[0026]图3为本发明中的挂板驱动组件结构示意图；
[0027]图4为本发明中的管道接合单元结构示意图；
[0028]图5为本发明中的变径式气道结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]图1为本发明整体结构示意图，图2为本发明中的气体循环系统原理示意图，图3为本发明中的挂板驱动组件结构示意图，图4为本发明中的管道接合单元结构示意图，图5为本发明中的变径式气道结构示意图，如图所示:本实施例的用于选择性激光熔化的烟尘处理装置，包括吹吸烟装置I和用于驱动吹吸烟装置I随激光扫描单元同步移动至各工位的驱动总成2 ；
[0030]吹吸烟装置I包括架体1-1、设置在架体1-1上并用于形成对流气体的气体对流单元1-2和设置在加工平台3上并与气体对流单元1-2连通时形成循环的气体循环系统，还包括当吹吸烟装置I同步移动到工位时用于气体对流单元1-2与气体循环系统位于工位处管道连接的管道接合单元4;
[0031]吹吸烟装置I还包括用于控制吹吸烟装置I同步运动、控制管道接合单元4在对应工位工作和控制气体循环系统工作的控制系统。
[0032]如图1所示，加工平台3两侧设置有立板3-1，其中，驱动总成2设置在立板3_1上，驱动吹吸烟装置I随同激光扫描单元同步移动，激光扫描单元是指用于对粉末激光烧结的激光装置，属于选择性激光熔化领域的常用装置，在此不再赘述；
[0033]本实施例中，气体对流单元1-2包括分列设置在架体1-1横向两侧的吹烟管组
1-2-1和吸烟管组1-2-2，吹烟管组1-2-1和吸烟管组1-2-2均包括连通各自进气口 1_2_4和出气口 1-2-5的变径式气道1-2-3 ;当然，吸烟管组与吹烟管组的进气口和出气口相反设置，图5中以吹烟管组为例。
[0034]本实施例中，气体循环系统包括用于与吹烟管组1-2-1连通的送气管道6和用于与吸烟管组1-2-2连通的抽气管道7，送气管道6与所述抽气管道7成对分设在加工平台3两侧并沿铺粉方向设置多组；
[0035]气体循环系统还包括过滤器8和总回路管道9，过滤器8设置在总回路管道9上，送气管道6和抽气管道7均与所述总回路管道9启闭式连通并切换工作，总回路管道9上还设置有在各工位处管道切换连通时打开进行气体缓冲循环的切换夹管阀10 ;
[0036]其中，选择性激光熔化成型仓的加工环境必须处于惰性气体气氛中，因为氧气的存在会使激光扫描金属粉末的快溶快凝过程发生氧化反应，造成制件无法成型，因此，成型仓为气密环境，抽气管道7和送气管道6需要采取气密防护措施，并且，成型仓中的氧含量需要得到有效控制(钛合金加工环境，氧含量< 0.1% )，因此，气密空间应尽可能的小，空间内的气密性应尽可能的好，以减少气体的泄漏和惰性气体的消耗。通过实验证明，将成型仓内的压力设计为高于外界大气压IlOOPa时，其气体消耗量较小，且能充分保证较低氧含量的标准；
[0037]另外，如图2所示，对每一送气管道6和抽气管道7设置一个夹管阀15，为Y1-Y12，并且设置切换夹管阀Y0，通过Y0-Y12夹管阀控制各个工位的气体流通，加工全过程过滤器8均处于运行状态，其中，每一夹管阀通过压缩空气控制开关，初始状态均为关闭，在“I”工位时，Yl和Y7开通，在” II ”工位时，Y2和Y8开通，各个工位在进行切换时，需将YO开通进行气体的缓冲循环；图2中，将过滤器8外接至成型仓外部，以充分缩小成型仓空间，并且，过滤器8采用迂回通道沉淀、粗过滤、精过滤三个过程达到H13 (欧洲标准)的过滤等级。
[0038]本实施例中，所述管道接合单元4在吹烟管组1-2-1的进气端和吸烟管组1-2-2的出气端各设置一个，所述管道接合单元4包括接口管4-1、限位管套4-2、内套于限位管套4-2并可相对沿轴向移动的收缩管4-3和设置在限位管套4-2内并用于收缩管4-3回位的回位弹簧4-4，所述限位管套4-2与接口管4-1固定连接，所述收缩管4-3与管道结合端设置有衔铁4-5 ;其中，接口管用于与吸烟管组和吹烟管组连接；
[0039]所述送气管道6和