一种用于防护镜片的独立流场装置及3D打印机的制作方法

本发明涉及3d打印技术，特别是一种用于防护镜片的独立流场装置及3d打印机。

背景技术：

1、增材制造，又名3d打印，是指以数字模型为基础，将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术。增材制造装备可“从无到有”地直接构建实体零件，无需遵循毛胚、粗加工、精加工的传统工序，亦不依赖专用成形模具，具有设计自由、制造灵活、低成本、周期短等优势。增材制造技术已广泛应用于航空航天、汽车、机械、能源、医疗等行业。

2、激光粉末床熔融(lpbf)是金属增材中最常见的技术之一，它使用激光能量源将金属、陶瓷或聚合物等颗粒材料按模型选择性熔融在一起，形成三维物体。

3、现有的金属3d打印机在工作时，激光扫描金属粉末，金属粉末中含有的碳元素、低熔点合金元素以及杂质元素燃烧、气化会生成黑烟。若金属粉末长期反复使用则会产生更多的黑烟。黑烟的存在会对位于光路通道的镜片造成污染，特别是低速扫描的时候，激光能量输入大，产生的黑烟量也大，长时间工作后，镜片的表面就会粘附上大量的黑烟，这会导致激光透过镜片时功率严重衰减，且激光的能量大部分被镜片吸收，从而导致镜片快速发热、发烫甚至爆裂，黑烟对镜片的污染还会导致激光入射到金属粉末时的功率不足，使得金属粉末融化不充分，进而影响成型产品的质量。

技术实现思路

1、本发明的目的就是提供一种用于防护镜片的独立流场装置及3d打印机，保证成型产品的质量。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

3、一种用于防护镜片的独立流场装置及3d打印机，包括供风装置、至少一个散流仓、至少一个聚流仓、成型仓和镜片，所述成型仓和镜片之间形成有导流仓，所述导流仓的一侧与散流仓连接，另一侧与聚流仓连接，所述导流仓的底部形成有连通所述成型仓的透光孔，所述供风装置包括分别位于所述导流仓两侧的进气管道和出气管道，所述进气管道和出气管道上分别形成有与对应的散流仓和聚流仓连通，使所述导流仓形成供气流通过的通道。

4、采用前述技术方案的本发明，通过设置供风装置，并将供风装置的进气管道和出气管道的分别与对应的散流仓和聚流仓连通，并在散流仓和聚流仓之间设置与二者连通的导流仓，使从供风装置送出的气体，在导流仓内形成气流层，使气流层位于镜片和透光孔之间，气流的流动方向与透光孔黑烟排烟方向垂直，并将透光孔与镜片隔开，可压制从透光孔冒出的黑烟，避免黑烟直吹镜片，气流层的底层气流的气体在与黑烟混合后带走黑烟；且气流层的顶层干净气流在镜头表面流动，可对镜片形成吹扫清洁的作用，从而极大地降低黑烟对镜片的污染。避免激光透过镜片时的功率严重衰减，激光的能量大部分被镜片吸收，镜片快速发热、发烫甚至爆裂。还避免激光入射到金属粉末时的功率不足，导致金属粉末融化不充分，进而保证成型产品的质量。

5、优选的，所述散流仓和聚流仓数量相同，所述导流仓与散流仓和聚流仓一一对应，每个所述导流仓上均可安装至少一个镜片。

6、这样，可根据实际需要，设置一个或多个导流仓，每个导流仓上安装的镜片也可根据实际需要，设置一个或多个，并在每个导流仓的两侧分别设置一个散流仓和聚流仓，当导流仓的宽度较大时，一个导流仓可对应设置多个散流仓和聚流仓，满足不同的使用工况。

7、优选的，所述散流仓整体呈中空的长方形结构，所述散流仓的一侧形成有至少一个进风接管，所述进风接管与进气管道连接，所述散流仓的底部形成敞口，所述敞口形成散流仓的出风口，所述出风口与所述导流仓相通。

8、通过在散流仓的侧面设置进风接管将气流引流至散流仓内，再在散流仓的底部设置敞口，便于气流通过敞口分散流入导流仓内，并形成气流层，有效防止黑烟与镜片接触，通过气流层带走黑烟。

9、优选的，所述聚流仓与散流仓的结构相同，所述进风接管构成所述聚流仓的出风接管，所述出风接管与所述出气管道连接，所述出风口构成所述聚流仓的进风口，所述进风口与导流仓相通。

10、通过设置与散流仓的结构相同聚流仓，使从导流仓经过的气流从聚流仓的进风口进入聚流仓，再从出风口进入至出气管道内。聚流仓与散流仓采用相同的结构可减少零部件品种，降低制造成本。

11、优选的，所述供风装置固定连接在支架上，所述支架远离成型仓。

12、通过设置支架，并使支架远离成型仓，避免支架上的气环式风机等设备运行时产生振动，而影响成型仓运行时的平稳性。

13、优选的，所述供风装置包括气环式风机，所述气环式风机的进气口与所述出气管道密封连接，所述气环式风机的出气口与所述进气管道密封连接。

14、通过设置气环式风机对导流仓抽排，使导流仓内形成负压的气流层，防止黑烟污染镜片，实现气流循环，并可通过气环式风机调节风量和负压值，以适合不同的使用要求。

15、优选的，所述供风装置还包括电磁排气阀和风速传感器，电磁排气阀和风速传感器均安装在所述进气管道上，所述电磁排气阀靠近所述气环式风机，所述风速传感器靠近所述电磁排气阀，并位于远离气环式风机的一侧。

16、通过设置电磁排气阀和风速传感器，风速传感器监测实时风速，当风速异常时可实现报警显示，工作人员根据实际需要调节风速，还通过电磁排气阀排出装置在初始状态时的空气，可有效的减少排气时间，提升工作效率。

17、优选的，所述进气管道上安装有手动蝶阀，手动蝶阀位于相邻的两散流仓之间。

18、通过在每个散流仓的连接进风接管与管道风口的连接处两端均设置有对应的手动蝶阀，适用于多个散流仓和聚流仓与单个导流仓的结构，用于调节导流仓内的气流分布，确保分布的均匀性。

19、优选的，所述出气管道上还连接有气环式风机过滤器，所述气环式风机过滤器靠近所述气环式风机。

20、通过设置气环式风机过滤器，能够有效的过滤黑烟，置换干净的气体进入进气管道，保证进入导流仓内的气流干净，无污染。

21、为了达到上述目的，本发明的实施例还提供了一种3d打印机，包括上述用于防护镜片的独立流场装置及3d打印机。

22、本发明的有益效果是，通过设置供风装置，并将供风装置的进气管道和出气管道的分别与对应的散流仓和聚流仓连通，并在散流仓和聚流仓之间设置与二者连通的导流仓，使从供风装置送出的气体，在导流仓内形成气流层，使气流层位于镜片和透光孔之间，气流的流动方向与透光孔黑烟排烟方向垂直，并将透光孔与镜片隔开，可压制从透光孔冒出的黑烟，避免黑烟直吹镜片，气流层的底层气流的气体在与黑烟混合后带走黑烟；且气流层的顶层干净气流在镜头表面流动，可对镜片形成吹扫清洁的作用，从而极大地降低黑烟对镜片的污染。避免激光透过镜片时的功率严重衰减，激光的能量大部分被镜片吸收，镜片快速发热、发烫甚至爆裂。还避免激光入射到金属粉末时的功率不足，导致金属粉末融化不充分，进而保证成型产品的质量。

技术特征：

1.一种用于防护镜片的独立流场装置，其特征在于，包括供风装置、至少一个散流仓(6)、至少一个聚流仓(63)、成型仓(10)和镜片(9)，所述成型仓(10)和镜片(9)之间形成有导流仓(1)，所述导流仓(1)的一侧与散流仓(6)连接，另一侧与聚流仓(63)连接，所述导流仓(1)的底部形成有连通所述成型仓(10)的透光孔(11)，所述供风装置包括分别位于所述导流仓(1)两侧的进气管道(81)和出气管道(8)，所述进气管道(81)和出气管道(8)上分别形成有与对应的散流仓(6)和聚流仓(63)连通，使所述导流仓(1)形成供气流通过的通道。

2.根据权利要求1所述的用于防护镜片的独立流场装置，其特征在于，所述散流仓(6)和聚流仓(63)数量相同，所述导流仓(1)与散流仓(6)和聚流仓(63)一一对应，每个所述导流仓(1)上均可安装至少一个镜片(9)。

3.根据权利要求1所述的用于防护镜片的独立流场装置，其特征在于，所述散流仓(6)整体呈中空的长方形结构，所述散流仓(6)的一侧形成有至少一个进风接管(61)，所述进风接管(61)与所述进气管道(81)连接，所述散流仓(6)的底部形成有敞口，所述敞口形成所述散流仓(6)的出风口(62)，所述出风口(62)与所述导流仓(1)相通。

4.根据权利要求3所述的用于防护镜片的独立流场装置，其特征在于，所述聚流仓(63)与散流仓(6)的结构相同，所述进风接管(61)构成所述聚流仓(63)的出风接管，所述出风接管与所述出气管道(8)连接，所述出风口(62)构成所述聚流仓(63)的进风口，所述进风口与导流仓(1)相通。

5.根据权利要求4所述的用于防护镜片的独立流场装置，其特征在于，所述供风装置固定连接在支架上，所述支架远离所述成型仓(10)。

6.根据权利要求1所述的用于防护镜片的独立流场装置，其特征在于，所述供风装置包括气环式风机(2)，所述气环式风机(2)的进气口与所述出气管道(8)连通，所述气环式风机(2)的出气口与所述进气管道(81)密封连接。

7.根据权利要求6所述的用于防护镜片的独立流场装置，其特征在于，所述供风装置还包括电磁排气阀(5)和风速传感器(4)，电磁排气阀(5)和风速传感器(4)均安装在所述进气管道(81)上，所述电磁排气阀(5)靠近所述气环式风机(2)，所述风速传感器(4)靠近所述电磁排气阀(5)，并位于远离气环式风机(2)的一侧。

8.根据权利要求1所述的用于防护镜片的独立流场装置，其特征在于，所述进气管道(81)上安装有手动蝶阀(7)，所述手动蝶阀(7)位于相邻的两散流仓(6)之间。

9.根据权利要求1所述的用于防护镜片的独立流场装置，其特征在于，所述出气管道(8)上还连接有气环式风机过滤器(3)，所述气环式风机过滤器(3)靠近所述气环式风机(2)。

10.一种3d打印机，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的用于防护镜片的独立流场装置。

技术总结
本发明公开了一种用于防护镜片的独立流场装置，包括供风装置、至少一个散流仓、至少一个聚流仓、成型仓和镜片，所述成型仓和镜片之间形成有导流仓，所述导流仓的一侧与至少一个散流仓连接，另一侧与至少一个聚流仓连接，所述导流仓的底部形成有连通所述成型仓的透光孔，所述供风装置包括分别位于所述导流仓两侧的进气管道和出气管道，所述进气管道和出气管道上分别形成有与对应的散流仓和聚流仓密封连接的至少一个风口，并与所述导流仓形成供气流通过的通道。3D打印机包括前述独立流场装置。本发明的有益效果是，通过设置供风装置，在导流仓内形成气流层，保护镜片不受污染，保证成型产品的质量，减少人力维护。

技术研发人员：赵建岗,夏贞波,邓春滔,余和军,何贵平,刘钊
受保护的技术使用者：杭州德迪智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15