一种适用于激光金属成形过程的粉末回收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于激光金属成形领域，特别涉及一种用于激光金属成形过程中的粉末回收装置。
【背景技术】
[0002]激光金属成形技术是增材制造技术的一种，其过程是激光在成形基板表面形成熔池，送粉系统将金属粉末送入熔池熔化，随着熔池的移动由点到线、由线到面、面与面叠加形成实体零件。由于激光熔池尺寸小、冷却快，金属粉末不能完全进入熔池熔化，部分粉末散落到熔池之外，使粉末的利用率偏低。为提高材料利用率，将散落的粉末进行收集和筛选进行重复利用就显得很有意义。目前激光金属成形粉末回收主要采用人工的方法收集未利用粉末，然后人工将粉末过筛的方式进行粉末回收。但是，用于激光金属直接成形的金属粉末粒径只有几十微米，能以各种途径进入人体，极难防护，金属粉末对人体健康造成极大的危害。因此，设计一套简单、高效且能在激光金属成形过程中持续收集金属粉末的回收装置就显得很有必要。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述现有技术不足，提供一种适用于激光金属成形过程的粉末回收装置，简单高效，满足了激光金属成形过程对金属粉末回收的需求。
[0004]本发明是采用如下技术方案来实现的:
[0005]用于激光金属成形过程的金属粉末回收装置主要包括:粉末清理模块、粉末输送与过滤模块、粉末收集模块组成。粉末清理模块包括气体管路、两位三通电磁阀、送粉喷嘴组成，其中一路清粉气体经电磁阀后分为两路气体进入送粉喷嘴的清粉气体通道，送粉喷嘴中的清粉气体通道直通成形基板和粉末输送与过滤模块的多孔工作台；粉末输送与过滤模块包括:多孔工作台、粉末回收漏斗、粉末回收通道、抽屉式无扇叶风扇、小目数网筛、大目数网筛组成，其中成形基板安装于多孔工作台上，多孔工作台下方安装有粉末回收漏斗，粉末回收漏斗与粉末回收通道相连，回收通道内依次安装有可拆卸的抽屉式无扇叶风扇、小目数网筛、大目数网筛;粉末收集模块包括:粉末回收袋安装座、挡粉板、抽屉式可拆卸粉末回收袋，粉末回收袋安装座安装于粉末回收通道末端，挡粉板安装于粉末回收袋安装座上，粉末回收袋安装于粉末回收袋安装座上。
[0006]上述方案中:粉末清理模块是采用电磁阀将一路气体分为启停可控的两路气体，气体进入送粉喷嘴中的清粉气体通道，后作用于成形基板与多孔工作台。
[0007]所述的用于激光金属成形过程的金属粉末回收装置的粉末输送与过滤模块由粉末回收漏斗、粉末回收通道内从上到下依次安装的抽屉式无扇叶风扇、过滤粉末的网筛等组成。
[0008]所述的用于激光金属成形过程的金属粉末回收装置的粉末收集模块是由安装于粉末回收通道末端的粉末回收袋安装座、挡粉板、粉末回收袋组成，粉末经粉末输送与过滤模块后进入粉末回收袋或在挡粉板的作用下滞留于粉末回收袋安装座中。
[0009]本发明与现有的设备相比主要优点有:
[0010]本发明采用清粉气体清理工作台和基板上的粉末，避免了手动清理粉末可能对人体造成危害。
[0011 ]本发明采用无扇叶风扇为粉末输送过程提供动力，与采用风机相比体积小、能耗低。
[0012]本发明采用抽屉式可粉末回收袋和挡粉板相结合的粉末收集方式，避免回收过程的粉末的洒落与污染。
【附图说明】
[0013]图1是本发明装置的整体结构图；
[0014]图2是本发明装置的粉末回收通道结构图；
[0015]图3是本发明装置的粉末回收袋工作状态结构图；
[0016]图4是本发明装置的粉末回收袋收起状态结构图；
[0017]图1?图3中:I是清粉气体输送通道，2是三位两通电磁阀，3、4是两路清粉气体通道，5是送粉喷嘴，6是粉管，7是激光金属成形过成的成形基板，8是多孔工作台，9是粉末回收漏斗，10是粉末回收通道，11是反装的抽屉式无扇叶风扇，12小目数网筛，13是大目数网筛，14是粉末回收袋安装座，15是挡粉板，16是抽屉式粉末回收袋，17是粉末回收袋定位销，18是粉末回收贷定位销锁紧螺母，19是粉末回收袋定位销锁紧弹簧。
【具体实施方式】
[0018]—种应用于激光金属成形过程的金属粉末回收装置的整体结构图参照图1，粉末回收通道及回收袋结构图分别参考参考图2、图3，粉末回收结束收起粉末回收袋参考图4，包括粉末清理模块、粉末收集与输送模块、粉末收集模块。
[0019]参照图1，粉末回收装置由图1中I?6组成，其中I是清粉气体的进入三位两通电磁阀，后分为可实现单独及同时开启的两路气体3、4，清粉气体沿管路进入送粉喷嘴5中的清粉气体通道中，由运动平台带动喷嘴在工作台上方运动，电磁阀控制3、4两路清粉气体的启停，完成对成形基板7、多孔工作台8上所散落的粉末的清理。
[0020]参照图2，粉末在清粉气体作用下从多孔工作台8上的孔中落到粉末回收漏斗9中，回收漏斗中的粉末一部分落入送粉通道10，另一部分滞留于漏斗内壁;送粉通道10中依次安装有抽屉式的无扇叶风扇11、抽屉式小目数网筛12、抽屉式大目数网筛13，采用抽屉式安装便于拆卸和清洗;反装的无扇叶风扇产生的气流完成漏斗内壁滞留粉末的清理，并带动粉末在粉末回收通道内依次通过抽屉式小目数网筛12，大目数网筛13后进入粉末回收袋16;此过程中无扇叶风扇产生的气流为粉末通过网筛到达粉末回收袋提供动力，小目数网筛12与大目数网筛13完成粉末的粗过滤和精过滤，满足使用要求的粉末通过网筛进入粉末回收袋16，杂质滞留于网筛上，等候粉末回收完成后进行清理。
[0021 ]参照图3，粉末回收袋16安装于回收袋安装座14上，安装完成后粉末回收袋上的定位销17在锁紧弹簧19释放的弹性力的作用下进入粉末回收袋安装座14上的定位孔，完成粉末回收袋16的定位，且在粉末回收完成之前粉末回收袋16无法拆下。
[0022]参照图4，粉末回收完成后，在粉末回收安装座14中插入挡粉板15，挡粉板15将定位销17压下，锁紧弹簧19呈压紧状态，定位销17的从定位孔中退出，此时可向粉末回收通道10外侧拉粉末回收袋16，即可将粉末回收袋16卸下，此时在挡粉板15作用下，将回收通道中的粉末滞留于挡粉板15上，不会洒落。
【主权项】
1.一种适用于激光金属成形过程的粉末回收装置，包括粉末清理模块、粉末输送与过滤模块、粉末收集模块，其特征在于:粉末清理模块的一路清粉气体经三位两通电磁阀后分为两路气体，进入送粉喷嘴上的清粉气道;成形基板安装在粉末输送与过滤模块的多孔工作台上，多孔工作台下方安装粉末回收漏斗，漏斗下方安装粉末回收通道，回收通道中依次安装可拆卸的抽屉式无扇叶风扇、低目数网筛、高目数网筛;粉末收集模块的粉末回收袋安装座、挡粉板和粉末回收袋安装于回收通道末端。2.根据权利要求1所述一种适用于激光金属成形过程的粉末回收装置，其特征在于，粉末清理模块由一路清粉气体经三位两通电磁阀后分为启停可控的两路气体进入喷嘴，经送粉喷嘴中的清粉气道进入多孔工作台。3.根据权利要求1所述一种适用于激光金属成形过程的粉末回收装置，其特征在于，粉末输送与过滤模块的成形基板安装于多孔工作台上，清粉气流作用于成形基板及多孔工作台，多孔工作台下部安装粉末回收漏斗，漏斗连接粉末回收通道，粉末回收通道中安装有抽屉式的无扇叶风扇、低目数网筛、高目数网筛。4.根据权利要求1所述一种适用于激光金属成形过程的粉末回收装置，其特征在于，粉末收集模块的粉末回收袋安装座安装于粉末回收通道末端，挡粉板、粉末回收袋安装于回收袋安装座上，回收袋上安装有弹性锁紧头，弹性锁紧头插入安装座上的定位孔，固定回收袋;挡粉板安装于回收袋上方。
【专利摘要】本发明公开了一种适用于激光金属成形过程的粉末回收装置，粉末清理模块的一路清粉气体经三位两通电磁阀后分为两路气体，进入送粉喷嘴上的清粉气道；成形基板安装在粉末输送与过滤模块的多孔工作台上，多孔工作台下方安装粉末回收漏斗，漏斗下方安装粉末回收通道，回收通道中依次安装可拆卸的抽屉式无扇叶风扇、低目数网筛、高目数网筛；粉末收集模块的粉末回收袋安装座、挡粉板和粉末回收袋安装于回收通道末端。本发明可用于激光金属成形领域，实现了激光金属成形过程中的粉末收集、筛选与回收的集成，提高了粉末利用率，降低了激光金属成形工艺的成本；减少了加工完成后粉末清理工作中人接触粉末的概率，保障了加工过程中操作人员的安全。
【IPC分类】B22F3/105, B33Y40/00
【公开号】CN105598452
【申请号】CN201610146731
【发明人】李涤尘, 张安峰, 李帅, 张连重, 张文龙
【申请人】西安交通大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月15日