本發(fā)明屬于增材制造技術領域，具體涉及一種用于金屬3d打印設備的集塵裝置及其清理方法。

背景技術：

增材制造技術（additivemanufacturing，簡稱am）是一項具有數(shù)字化制造、高度柔性和適應性、直接cad模型驅(qū)動、快速、材料類型豐富多樣等鮮明特點的先進制造技術，由于其不受零件形狀復雜程度的限制，不需要任何的工裝模具，因此應用范圍非常廣。選區(qū)激光熔融技術（selectivelasermelting，簡稱slm）是近年來發(fā)展迅速的增材制造技術之一，其以粉末材料為原料，采用激光對三維實體的截面進行逐層掃描完成原型制造，不受零件形狀復雜程度的限制，不需要任何的工裝模具，應用范圍廣。選擇性激光熔融工藝的基本過程是：送粉裝置將一定量粉末送至工作臺面，鋪粉裝置將一層粉末材料平鋪在成型缸底板或已成型零件的上表面，激光振鏡系統(tǒng)控制激光以一個近似不變的光斑大小和光束能量按照該層的截面輪廓對實心部分粉末層進行掃描，使粉末熔化并與下面已成型的部分實現(xiàn)粘接；當一層截面燒結(jié)完后，工作臺下降一個層的厚度，鋪粉裝置又在上面鋪上一層均勻密實的粉末，進行新一層截面的掃描燒結(jié)，經(jīng)若干層掃描疊加，直至完成整個原型制造。

在上述選擇性激光熔融成型過程中，金屬粉末所產(chǎn)生的火花、煙塵以及濺射的小顆粒需要集塵系統(tǒng)回收，并經(jīng)過濾后再將潔凈的惰性氣體循環(huán)進入選擇性激光熔融設備。因此，集塵系統(tǒng)的密封性能及安全性能是保障金屬3d打印設備安全高效運行的關鍵因素之一，集塵系統(tǒng)在清理過程中的操作安全性也是金屬3d打印設備中的關鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有技術的集塵系統(tǒng)，一般通過鈑金做成密閉腔，該結(jié)構(gòu)很難保證密封腔的密閉性，另外，現(xiàn)有技術的集塵系統(tǒng)在清理中，極易使得逸散在相對密封的腔體內(nèi)的金屬粉塵存在被靜電點燃產(chǎn)生爆燃爆炸的隱患，從而對人員、設備及場地造成不可挽回的損失。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術存在的上述技術問題，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、且可避免爆燃爆炸的用于金屬3d打印設備的集塵裝置及其清理方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種用于金屬3d打印設備的集塵裝置，包括風機、過濾箱，進風口和排風口，所述過濾箱包括箱蓋、箱體、連接在箱蓋上的第一管道以及連接在箱體上的第二管道，第一管道中設有第一常開閥門，第二管道中設有第二常開閥門，所述過濾箱上還設有常閉出口以及用于注入可惰化活性金屬粉末的液體的常閉進口，其中，

當?shù)谝还艿罏榕艢夤艿?，第二管道為進氣管道時，第二管道與進風口相連，第一管道與風機的進口端相連，風機的出口端與排風口相連；或者

當?shù)谝还艿罏檫M氣管道，第二管道為排氣管道時，第一管道與進風口相連，第二管道與風機的進口端相連，風機的出口端與排風口相連。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述過濾箱由至少一個相通的過濾筒體組成，且當過濾箱由第一過濾筒體和第二過濾筒體組成時，第一管道為具有第一分支管和第二分支管的雙分支管，且第一分支管與第一過濾筒體的筒蓋連接，第二分支管與第二過濾筒體的筒蓋連接，所述第二管道設置在第一過濾筒體或第二過濾筒體的筒體上，所述常閉進口設置在第一過濾筒體的筒蓋上，常閉出口設置在第一過濾筒體的筒體上。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述過濾箱由一個過濾體以及設置在過濾體上的至少一個上蓋構(gòu)成，第一管道為具有至少一根分支管的多分支管，且每根分支管與每個上蓋對應連接，所述第二管道設置在過濾體上，所述常閉進口設置在任一個上蓋上，常閉出口設置在過濾體上。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述裝置還包括用于收集大顆粒雜質(zhì)的前置收集系統(tǒng)，所述前置收集系統(tǒng)設置在進風口與過濾箱的進氣管道之間。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述裝置還包括腔體，所述過濾箱和風機安裝在腔體內(nèi)，前置收集系統(tǒng)安裝在腔體外側(cè)。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述裝置還包括：

壓力監(jiān)測單元，用于實時監(jiān)測由進風口、過濾箱、風機、排風口形成的氣體回路中的壓力，當壓力過高時反饋信號給控制單元；以及

控制單元，用于當接收到壓力監(jiān)測單元反饋的壓力過高信號時，提示用戶清理或更換過濾箱的過濾器。

本發(fā)明還提供了一種用于金屬3d打印設備的集塵裝置的清理方法，包括以下步驟：

將第一常開閥門和第二常開閥門關閉，以使過濾箱密封；

將過濾箱與風機脫開，以及過濾箱與進風口脫開，并將過濾箱轉(zhuǎn)移到清理地點；

打開常閉進口，向過濾箱內(nèi)部注入用于惰化活性金屬粉末的液體，當開始注入液體時，打開常閉出口；

當液體注滿并開始從常閉出口溢出時，關閉常閉進口和常閉出口；

打開過濾箱的箱蓋，并清理過濾箱以及更換過濾箱中的過濾器。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，在對集塵裝置進行清理之前，還包括：

檢測由進風口、前置收集系統(tǒng)、過濾箱、風機、排風口形成的氣體回路中的氧含量；

當氧含量小于或等于預設值時，則對集塵裝置進行清理。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述方法還包括，

當清理過濾箱以及更換過濾箱中的過濾器后，將箱蓋蓋在箱體上；

將過濾箱搬回至工作地點，并將過濾箱與風機，以及過濾箱與進風口連接，且打開第一常開閥門和第二常開閥門，以使過濾箱繼續(xù)進行過濾工作。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述清理過濾箱以及更換過濾箱中的過濾器具體包括：

取出過濾箱中的過濾器，將過濾箱中的液體及雜質(zhì)倒掉；

將過濾箱進行烘干，并更換新的過濾器。

本發(fā)明的用于金屬3d打印設備的集塵裝置，通過包括風機、過濾箱，進風口和排風口，所述過濾箱包括箱蓋、箱體、連接在箱蓋上的第一管道以及連接在箱體上的第二管道，第一管道中設有第一常開閥門，第二管道中設有第二常開閥門，所述過濾箱上還設有常閉出口以及用于注入可惰化活性金屬粉末的液體的常閉進口，其中，當?shù)谝还艿罏榕艢夤艿?，第二管道為進氣管道時，第二管道與進風口相連，第一管道與風機的進口端相連，風機的出口端與排風口相連；或者當?shù)谝还艿罏檫M氣管道，第二管道為排氣管道時，第一管道與進風口相連，第二管道與風機的進口端相連，風機的出口端與排風口相連，使得本發(fā)明相比現(xiàn)有技術，不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且提高了整體密封性，使整個系統(tǒng)擁有更好的氣密性能和安全性能，此外，通過常閉進口向過濾箱注入用于惰化活性金屬粉末的液體以實現(xiàn)過濾箱的清理及過濾器的更換，這樣可有效地避免過濾箱在清理過程中產(chǎn)生靜電，從而根本上解決了清理金屬粉末時可能造成粉末遇靜電爆燃爆炸的問題，進而避免了現(xiàn)有技術在使用或操作過程中存在的安全隱患。因此，本發(fā)明的用于金屬3d打印設備的集塵裝置不僅結(jié)構(gòu)簡單，氣密性好，而且操作更安全。

本發(fā)明的用于金屬3d打印設備的集塵裝置的清理方法，通過包括以下步驟：將第一常開閥門和第二常開閥門關閉，以使過濾箱密封；將過濾箱與風機脫開，以及過濾箱與進風口脫開，并將過濾箱轉(zhuǎn)移到清理地點；打開常閉進口，向過濾箱內(nèi)部注入用于惰化活性金屬粉末的液體，當開始注入液體時，打開常閉出口；當液體注滿并開始從常閉出口溢出時，關閉常閉進口和常閉出口；打開過濾箱的箱蓋，并清理過濾箱以及更換過濾箱中的過濾器，使得本發(fā)明通過采用安全的注入用于惰化活性金屬粉末的液體進行清理及更換的方式能有效地惰化活性金屬粉末的活性，即避免了靜電的產(chǎn)生，因此，本發(fā)明從根本上解決了清理金屬粉末時可能造成粉末遇靜電爆燃爆炸的問題，進而避免了現(xiàn)有技術在使用或操作過程中存在的安全隱患，因此，本發(fā)明的用于金屬3d打印設備的集塵裝置的清理方法操作更安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明用于金屬3d打印設備的集塵裝置提供的一實施例的外觀結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明用于金屬3d打印設備的集塵裝置提供的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中過濾箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明用于金屬3d打印設備的集塵裝置提供的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標記如下：

1、風機，2、過濾箱，3、進風口，4、排風口，5、第一管道，6、第二管道，7、第一常開閥門，8、第二常開閥門，9、常閉進口，10、常閉出口，11、腔體，12、前置收集系統(tǒng)，21、過濾體，22、上蓋，23、第一過濾筒體，24、第二過濾筒體，25、第一分支管，26、第二分支管，27、雙分支管。

具體實施方式

為了讓本領域的技術人員更好地理解并實現(xiàn)本發(fā)明的技術方案，以下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例做進一步詳細說明。

如圖1-圖3所示，用于金屬3d打印設備的集塵裝置包括風機1、過濾箱2，進風口3和排風口4，所述過濾箱2包括箱蓋、箱體、連接在箱蓋上的第一管道5以及連接在箱體上的第二管道6，第一管道5中設有第一常開閥門7，第二管道6中設有第二常開閥門8，所述過濾箱2上還設有常閉出口10以及用于注入可惰化活性金屬粉末的液體的常閉進口9，所述第一管道5為排氣管道，第二管道6為進氣管道，第二管道6與進風口3相連，第一管道5與風機1的進口端相連，風機1的出口端與排風口4相連，在此需說明的是，所述第一管道5也可為進氣管道，第二管道6為排氣管道時，這樣第一管道5與進風口3相連，第二管道6與風機1的進口端相連，風機1的出口端與排風口4相連。

所述過濾箱2的箱體內(nèi)設有過濾器等器件，用于對粉塵、雜志等進行過濾，所述箱體形狀不做限制，例如可為圓柱體、方形體等。優(yōu)選地，第二管道6設置在箱體的底部，當然，第二管道6還可以設置在箱體的其它位置，只要能實現(xiàn)過濾器對進入到過濾箱2的氣體進行過濾即可。

具體實施中，過濾箱2的箱蓋通過快裝抱箍安裝在箱體上。

具體實施中，上述第一常開閥門7和第二常開閥門8可為蝶閥，其在通常狀態(tài)為打開狀態(tài)，以使進風口3、過濾箱2、風機1和排風口4形成的氣體回路暢通，而當需要對其進行清理時，則將蝶閥進行關閉，以保證過濾箱2的密封，從而避免了粉末遇靜電爆燃爆炸的弊端。

上述常閉進口9和常閉出口10可為球閥，當然還可以為其它器件，在此不做一一例舉。

具體實施中，其可為單一箱體（即由一個箱體和一個箱蓋構(gòu)成）當然，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述過濾箱2還可由一個過濾體21以及設置在過濾體21上的至少一個上蓋22構(gòu)成，第一管道5為具有至少一根分支管的多分支管，且每根分支管與每個上蓋22對應連接，所述第二管道6設置在過濾體21上，所述常閉進口9設置在任一個上蓋22上，常閉出口10設置在過濾體21上?？梢岳斫獾氖?，參閱圖2和圖3可知，該過濾箱2由一個過濾體21和兩個上蓋22構(gòu)成，由于第一管道5具有的分支管應與上蓋22的數(shù)量相對應，因此，圖2和圖3中第一管道5為雙分支管27，但可以理解的是，本發(fā)明的上蓋22還可以為三個、四個等其它具體數(shù)值。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方式，所述過濾箱2還可由至少一個相通的過濾筒體組成，如由2個、3個、4個等相通的過濾筒體組成。如圖4所示，當過濾箱2由第一過濾筒體23和第二過濾筒體24組成時，第一管道5為具有第一分支管25和第二分支管26的雙分支管27，且第一分支管25與第一過濾筒體23的筒蓋連接，第二分支管26與第二過濾筒體24的筒蓋連接，所述第二管道6設置在第一過濾筒體23或第二過濾筒體24的筒體上，所述常閉進口9設置在第一過濾筒體23的筒蓋上，常閉出口10設置在第一過濾筒體23的筒體上。

在此需說明的是，本發(fā)明對于常閉進口9和常閉出口10的具體設置位置不做限定，例如，如圖1-圖3所示，常閉進口9設置在某一個上蓋22上，常閉出口10設置在過濾體21的底部，當然，如圖4所示，常閉進口9設置在一個過濾筒體的筒蓋上，常閉出口10設置在同一個過濾筒體的筒體底部，當然常閉進口9和常閉出口10也可以分別設置在兩個過濾筒體的筒蓋上，或者常閉進口9設置在一個過濾筒體的筒蓋上，常閉出口10設置在另一個過濾筒體的筒體底部等等，在此不做一一例舉。

優(yōu)選地，所述裝置還包括用于收集大顆粒雜質(zhì)的前置收集系統(tǒng)12，所述前置收集系統(tǒng)12設置在進風口3與過濾箱2的進氣管道之間，所述前置收集系統(tǒng)12可為體積較大的容器，以利用氣流從相對空間較小的進風口3的管道突然進入大空間的容器后產(chǎn)生的氣體沉降，將雜質(zhì)中的大顆粒沉降到前置收集系統(tǒng)12的容器中，而小顆粒則通過過濾箱2前端的進氣管道進入過濾箱2內(nèi)部以進行過濾，這樣可避免大顆粒雜志對過濾器的損壞，從而提高了過濾器的使用壽命。

如圖1所示，所述裝置還包括腔體11，所述過濾箱2和風機1安裝在腔體11內(nèi)，前置收集系統(tǒng)12安裝在腔體11外側(cè)。

優(yōu)選地，為了更好地監(jiān)測集塵裝置工作狀態(tài)以便于更好地保證集塵裝置的工作質(zhì)量，所述裝置還包括：

壓力監(jiān)測單元，用于實時監(jiān)測由進風口3、過濾箱2、風機1、排風口4形成的氣體回路中的壓力，當壓力過高時反饋信號給控制單元；以及

控制單元，用于當接收到壓力監(jiān)測單元反饋的壓力過高信號時，提示用戶清理或更換過濾箱2的過濾器。

本發(fā)明還提供了一種用于金屬3d打印設備的集塵裝置的清理方法，包括以下步驟：

將第一常開閥門7和第二常開閥門8關閉，以使過濾箱2密封；

將過濾箱2與風機1脫開，以及過濾箱2與進風口3脫開，并將過濾箱2轉(zhuǎn)移到清理地點；

打開常閉進口9，向過濾箱2內(nèi)部注入用于惰化活性金屬粉末的液體，當開始注入液體時，打開常閉出口10；

當液體注滿并開始從常閉出口10溢出時，關閉常閉進口9和常閉出口10；優(yōu)選地，可在關閉常閉進口9和常閉出口10后放置5-10分鐘，當然具體放置時間也可以根據(jù)設計需要自由設定，在此不做一一例舉；

打開過濾箱2的箱蓋，并清理過濾箱2以及更換過濾箱2中的過濾器。

為了更好地保證清理的安全性，在對集塵裝置進行清理之前，還包括以下步驟：

檢測由進風口3、過濾箱2、風機1、排風口4形成的氣體回路中的氧含量；

當氧含量小于或等于預設值時，則對集塵裝置進行清理。如可在腔體11的門上設有安全鎖，當氧含量小于或等于預設值時，才打開腔體11門上的安全鎖。具體實施中，所述預設值優(yōu)選為氧氣含量占氣體總量的5%，當然還可以為其它具體數(shù)值，在此不做一一例舉。

具體實施中，所述方法還包括，

當清理過濾箱2以及更換過濾箱2中的過濾器后，將箱蓋蓋在箱體上；

將過濾箱2搬回至工作地點，并將過濾箱2與風機1，以及過濾箱2與進風口3連接，且打開第一常開閥門7和第二常開閥門8，以使過濾箱2繼續(xù)進行過濾工作。

所述清理過濾箱2以及更換過濾箱2中的過濾器具體包括：

取出過濾箱2中的過濾器，將過濾箱2中的液體及雜質(zhì)倒掉；

將過濾箱2進行烘干，并更換新的過濾器。

優(yōu)選地，可通過叉車過濾箱2轉(zhuǎn)移到清理地點以及將過濾箱2搬回至工作地點。

本發(fā)明中上述用于惰化活性金屬粉末的液體，可為水、油、或添加了消泡劑等添加劑的混合液體。

以上實施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術方案均應屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干修改和修飾，應視為本發(fā)明的保護范圍。