多重风场模组的打印仓装置及应用其的金属增材制造设备的制作方法

本发明涉及3d打印，尤其涉及多重风场模组的打印仓装置及应用其的金属增材制造设备。

背景技术：

1、在3d打印作业中，打印烧结过程中激光作用下所产生的副产物(飞溅颗粒和烟尘)。飞溅颗粒回落至打印幅面上，待下一层打印时影响对应位置的熔池形貌，使打印面出现隆起，导致工件成品质量不佳。工作过程中，通常采用较高纯度氮气或氩气等惰性气体循环的方式控制腔室内氧含量以减少副产物的发生，同时依靠稳定工作的惰性循环风场使副产物在溅射出后马上被吹离幅面范围，防止其回落粉末床对下一层打印造成影响。

2、另外，上述副产物在打印仓内由于气体流动还会污染到上方的激光镜头，从而影响到正常的打印工序进行，最终影响到工件质量。

3、在现有技术中，通常在打印仓内部的两个相对侧壁上分别设有吸风口和吹风口，吹风口距离打印平面一定高度，吹风口将副产物吹至吸风口内收集，但是在实际的应用中，该种单一的设置方式无法将全部的副产物都收集至吸风口内，导致副产物持续干扰正常打印工序的进行，并且还会减少上方激光镜头的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出多重风场模组的打印仓装置及应用其的金属增材制造设备，以解决上述技术问题。

2、多重风场模组的打印仓装置，包括打印仓；以及位于打印仓一侧，通入打印仓内部的风场模组；风场模组包括同侧由下至上依次设置的第一进风模组、第二进风模组、第三进风模组；与风场模组位置相对应的，在打印仓内部的另一侧设置有出风装置，出风装置与打印仓侧方设置的管口相连通；第一进风模组、第二进风模组的一侧都连通有控制二者风量的主进风管。

3、其有益效果是：设置的第一进风模组、第二进风模组、第三进风模组，在控制打印仓生产成本的同时实现了在打印仓内部使用高度不同的多重风场进风吹拂，形成多个风墙，将打印时产生的烟尘等副产物吹拂至出风装置内，防止了副产物污染打印幅面或是污染激光镜头，保持了烧结工序的稳定性与连续性，保证光学传输通路和器件的纯净，减少激光能量损耗，提升了打印设备的使用寿命并且含有粉尘的惰性气体通过出风装置进入外置的循环装置中过滤，使得过滤后的惰性气体能够被继续通入打印仓中重复使用，进一步减少打印成本。

4、优选地，第一进风模组包括

5、第一支管，第一支管的一端连通在主进风管上；

6、第一风箱，第一风箱位于打印仓外侧，第一支管的另一端连通在第一风箱上；

7、第一导流装置，第一导流装置的一端连通在第一风箱上，第一导流装置的另一端位于打印仓内侧的底部。

8、其有益效果是：惰性气体通过主进风管进入第一支管，再进入第一风箱后，充满第一风箱，再由第一导流装置对流出第一风箱的惰性气体进行导向。

9、优选地，第一导流装置包括

10、位于其内侧长度方向排布的数个导向板，任意相邻的两个导向板之间形成腔室；

11、第一导流板，第一导流板连通在打印仓内部，第一导流板的另一侧连通有导向板，第一导流板上设置有第一出风口。

12、其有益效果是：通过导向板对气流进行导向分隔，气体最终通过第一出风口吹拂进打印设备内部。

13、优选地，数个导向板之间等距排布。

14、其有益效果是：等距排布的数个导向板形成均匀的风压。

15、优选地，第一出风口阵列排布在第一导流板上。

16、其有益效果是；第一出风口呈孔状阵列排布，由于孔的挤压效应提升吹出气体的流速，从而形成稳定的风墙。

17、优选地，第二进风模组包括

18、第二支管，第二支管的一端连通在主进风管上；

19、第二风箱，第二风箱位于打印仓外侧，第二支管的另一端连通在第二风箱上；

20、第二导流装置，第二导流装置的一端连通在第二风箱上，第二导流装置的另一端位于打印仓内侧。

21、其有益效果是：进入主进风管的部分惰性气体流入第二支管进入第二风箱被收集，第二导流装置用于对流出第二风箱的气体进行导向。

22、优选地，第二导流装置位于打印仓内并设置有第二导流板，第二导流板上阵列排布有第二出风口。

23、其有益效果是：惰性气体由第二出风口被通入打印仓内。

24、优选地，第二出风口阵列排布在第二导流板上。

25、其有益效果是：第二出风口呈孔状阵列排布，由于孔的挤压效应，以提升气体的流速，从而形成稳定的风墙。

26、优选地，第三进风模组包括

27、副进风管，副进风管设置在打印仓顶部，副进风管的一端通入打印仓内侧；

28、风仓，风仓的一端连通在副进风管上；

29、狭缝，狭缝的一端连通在风仓的另一端，狭缝的另一端通入打印仓内侧顶部。

30、其有益效果是：外接的通风设备通过副进风管向风仓内供给惰性气体，气体在狭缝的挤压作用下流速增加，形成风刀，用于保护激光镜头不被污染。

31、优选地，出风装置包括

32、集风仓，集风仓固定连接在打印仓内部；

33、挡板，数个挡板设置在集风仓内，任意相邻两个挡板形成仓室，仓室的一端连通在管口上。

34、其有益效果是：经第一进风模组、第二进风模组、第三进风模组吹拂后的副产物最终被挡板拦截收集在仓室内，经由管口排出至过滤设备过滤循环。

35、根据本发明另一个方面，提供一种应用前述打印仓装置的金属增材制造设备。其有益效果是：这种金属增材制造设备，通过在打印仓内部由下至上依次设置第一进风模组、第二进风模组、第三进风模组，使得打印仓内的烧结副产物(飞溅颗粒和烟尘)被吹进出风装置收集，该种设置尽最大可能收集了烧结副产物，防止烧结物下降时污染打印幅面，或是上升时污染激光镜头，保持了烧结工序的稳定性，提高了产品的精度和品质，提升了打印设备的使用寿命，节省了生产成本，提升了产品的市场竞争力

技术特征：

1.多重风场模组的打印仓装置，其特征在于，包括打印仓(1)；以及位于所述打印仓(1)一侧，通入所述打印仓(1)内部的风场模组(2)；所述风场模组(2)包括同侧由下至上依次设置的第一进风模组(21)、第二进风模组(22)、第三进风模组(23)；与所述风场模组(2)位置相对应的，在所述打印仓(1)内部的另一侧设置有出风装置(3)，所述出风装置(3)与打印仓(1)侧方设置的管口(5)相连通；所述第一进风模组(21)、第二进风模组(22)的一侧都连通有控制二者风量的主进风管(4)。

2.根据权利要求1所述的多重风场模组的打印仓装置，其特征在于，所述第一进风模组(21)包括

3.根据权利要求2所述的多重风场模组的打印仓装置，其特征在于，所述第一导流装置(213)包括

4.根据权利要求3所述的多重风场模组的打印仓装置，其特征在于，数个导向板(2131)之间等距排布。

5.根据权利要求3或4其中任意一项权利要求所述的多重风场模组的打印仓装置，其特征在于，所述第一出风口(21331)阵列排布在第一导流板(2133)上。

6.根据权利要求1所述的多重风场模组的打印仓装置其特征在于，所述第二进风模组(22)包括

7.根据权利要求6所述的多重风场模组的打印仓装置，其特征在于，所述第二导流装置(223)一端位于打印仓(1)内并且设置有第二导流板(2232)，所述第二导流板(2232)上阵列排布有第二出风口(2231)。

8.根据权利要求1所述的多重风场模组的打印仓装置，其特征在于，所述第三进风模组(23)包括

9.根据权利要求1所述的多重风场模组的打印仓装置，其特征在于，所述出风装置(3)包括

10.应用权利要求1-9任一项所述的打印仓装置的金属增材制造设备。

技术总结本发明公开了多重风场模组的打印仓装置及应用其的金属增材制造设备，设置的第一进风模组、第二进风模组、第三进风模组，在控制打印仓生产成本的同时实现了在打印仓内部使用高度不同的多重风场进风吹拂，形成多个风墙，将打印时产生的烟尘等副产物吹拂至出风装置内，防止了副产物污染打印幅面或是污染激光镜头，保持了烧结工序的稳定性与连续性，保证光学传输通路和器件的纯净，减少激光能量损耗，并且含有粉尘的惰性气体通过出风装置进入外置的循环装置中过滤，使得过滤后的惰性气体能够被继续通入打印仓中重复使用，进一步减少打印成本。技术研发人员：柳艳飞,杨亮,段豪杰,王奎,金朝龙受保护的技术使用者：苏州天弘激光股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12