CN114272712A - 一种3d打印尾气排放结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及3D打印***技术领域,尤其涉及一种3D打印尾气排放结构,包括密封箱、剥离机构、过滤器、风机和集料盒,密封箱、剥离机构、过滤器和风机依次顺序通过管道连通,风机主动牵引使得密封箱内部的3D打印尾气进入剥离机构,通过撞击剥离机构内部的异形结构分离为粉末颗粒和烟灰颗粒,沉淀的粉末颗粒进入集料盒回收再利用,烟灰颗粒进入过滤器进行过滤洁净确保排放清洁的气体。本发明通过设计的剥离机构内部的结构,充分结合颗粒自身的重量,确保3D打印尾气得到有效的分离,无需动力部件,大大的降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印***技术领域,尤其涉及一种3D打印尾气排放结构。
背景技术
金属3D打印过程中惰性气体的循环使用是保障打印成型的基础条件,金属成型阶段会伴随氧含量指标的上升,亦或打印准备阶段为满足打印条件的箱体内部的成份指标,设备会执行洗气动作,源自粉末颗粒比重轻,亦或烧结时能量冲击带起的扬尘和飞烟在舱室内部漂浮,常规条件下将气体排放舱室外部,一方面会在环境沉积,飘落电电气柜体,造成干扰短路风险,又或在工作间弥漫吸入人体,排出的粉末无法收集造成浪费。
目前3D打印设备尾气的处理中,通过高速旋转进行固气分离的设备,分离设备在风机作用的情况下,进行高速旋转,将部分粉末排入大气中无法回收,造成了巨大的浪费和环境的污染。
发明内容
本发明提供了一种3D打印尾气排放结构,将3D打印尾气进行有效的固气分离。
为了实现本发明的目的,所采用的技术方案是:一种3D打印尾气排放结构,包括密封箱、剥离机构、过滤器、风机和集料盒,密封箱、剥离机构、过滤器和风机依次顺序通过管道连通,风机主动牵引使得密封箱内部的3D打印尾气进入剥离机构,通过撞击剥离机构内部的异形结构分离为粉末颗粒和烟灰颗粒,沉淀的粉末颗粒进入集料盒回收再利用,烟灰颗粒进入过滤器进行过滤洁净确保排放清洁的气体。
作为本发明的优化方案,剥离机构包括若干个扇片、锥槽、上模腔和下模腔,若干个扇片沿锥槽轴芯阵列分布,剥离机构的进气口设置在下模腔中,锥槽外轮廓密封安装在上模腔的内腔中。
作为本发明的优化方案,锥槽包括上W形结构和下M形结构,上W形结构和下M形结构之间分割面上布局有若干开孔。
作为本发明的优化方案,上W形结构和下M形结构沿重力方向锥度角均小于45°。
作为本发明的优化方案,扇片四边为类梯形形状,扇片的两边为不规则弧边,扇片的两边为水平边,一条短水平边和两条弧边与下M形结构接触。
作为本发明的优化方案,扇片与上W形结构和下M形结构之间的分割面夹角小于30°。
作为本发明的优化方案,上模腔内腔沿逆重力方向依次由上大圆柱段、上小圆柱段和上圆锥端组成,锥槽的外轮廓密封安装在上模腔内腔上大圆柱段,上圆锥端的锥度>45°。
作为本发明的优化方案,下模腔内腔沿重力方向依次由下大圆柱段、下小圆柱段和下圆锥端组成,下圆锥端的锥度>45°,下小圆柱段与下方集料盒连接,下大圆柱段与上模腔连接。
作为本发明的优化方案,过滤器内部固定安装有滤芯,滤芯与过滤器之间装有密封层,过滤器端面安装密封盖与密封层构成密封腔体,密封端盖与风机连接。
作为本发明的优化方案,密封箱和剥离机构通过管道连通,连通的管道上安装有电磁阀,电磁阀工作前需风机反馈的工作频率并达标,电磁阀执行开启动作。
本发明具有积极的效果:1)本发明采用风机主动牵引的方法使得3D打印尾气进入剥离机构,经过撞击剥离机构内部的异形结构,改变颗粒的运动轨迹,沉淀粉末颗粒,同时由过滤器回收烟灰颗粒,从而确保排放气体洁净,同时将沉淀下的粉末颗粒回收再利用;
2)本发明通过设计的剥离机构内部的异形结构,充分结合颗粒自身的重量,确保3D打印尾气得到有效的分离,整个分离过程无需动力部件,无需复杂的仪器设备,有效保障颗粒分离,同时大大的降低了成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的整体结构立体图;
图2是本发明的剖面图;
图3是扇片的结构示意图;
图4是扇片的立体结构图;
其中:1、密封箱,2、剥离机构,3、过滤器,4、风机,5、集料盒,21、扇片,22、锥槽,23、上模腔,24、下模腔,221、上W形结构,222、下M形结构,6、滤芯,7、密封盖,8、电磁阀,9、第一管道,10、第二管道,11、第三管道,12、舱门。
具体实施方式
如图1-2所示,本发明公开了一种3D打印尾气排放结构,包括密封箱1、剥离机构2、过滤器3、风机4和集料盒5,密封箱1、剥离机构2、过滤器3和风机4依次顺序通过管道连通,风机4主动牵引使得密封箱1内部的3D打印尾气进入剥离机构2,通过撞击剥离机构2内部的异形结构分离为粉末颗粒和烟灰颗粒,沉淀的粉末颗粒进入集料盒5回收再利用,烟灰颗粒进入过滤器3进行过滤洁净确保排放清洁的气体。其中,密封箱1内部气压微高于绝对大气压,集料盒5安装在剥离机构2的下方,剥离机构2的进出口结构为侧进顶出,剥离机构2的顶出结构通过第三管道11连通过滤器3。舱门12安装在密封箱1侧面。
剥离机构2包括若干个扇片21、锥槽22、上模腔23和下模腔24,若干个扇片21沿锥槽22轴芯阵列分布,剥离机构2的进气口设置在下模腔24中,锥槽22外轮廓密封安装在上模腔23的内腔中。
锥槽22包括上W形结构221和下M形结构222,上W形结构221和下M形结构222之间分割面上布局有若干开孔。其中,上W形结构221由W形旋转构成,下M形结构222由M形旋转构成。气体在牵引时,气流从上W形结构221和下M形结构222之间分割面上的开孔进行流通。
上W形结构221和下M形结构222沿重力方向锥度角均小于45°。锥槽22的轴芯与上模腔23轴芯同心。
如图3和4所示,扇片21四边为类梯形形状,扇片21的两边为不规则弧边,扇片21的两边为水平边,一条短水平边和两条弧边与下M形结构222接触。扇片21倾斜安装在下M形结构222,扇片21与上W形结构221和下M形结构222之间的分割面夹角小于30°。将扇片21设计成前述结构,可以使得较重的烟灰颗粒进入集料盒5,较轻的颗粒向上运动。
上模腔23内腔沿逆重力方向依次由上大圆柱段、上小圆柱段和上圆锥端组成,锥槽22的外轮廓密封安装在上模腔23内腔上大圆柱段,上圆锥端的锥度>45°。
下模腔24内腔沿重力方向依次由下大圆柱段、下小圆柱段和下圆锥端组成,下圆锥端的锥度>45°,下小圆柱段与下方集料盒5连接,下大圆柱段与上模腔23连接。
过滤器3内部固定安装有滤芯6,滤芯6与过滤器3之间装有密封层,过滤器3端面安装密封盖7与密封层构成密封腔体,密封端盖7与风机4连接。
密封箱1和剥离机构2通过管道连通,连通的管道上安装有电磁阀8,电磁阀8工作前需风机4反馈的工作频率并达标,电磁阀8执行开启动作。管道包括第一管道9和第二管道10,第一管道9连接在密封箱1和电磁阀8之间,第二管道10连接在电磁阀8和剥离机构2之间。在风机4反馈的工作频率并达标,电磁阀8执行开启动作,确保颗粒得到有效的分离。
结构上由风机4提供主动牵引,气体由下模腔24侧向进入内部,其中3D打印尾气成分包括:粉末颗粒、烟尘颗粒和烟灰颗粒,气体进入下模腔24后进行绕柱动作,烟灰颗粒在向心力和重力作用下,逐渐沉淀下落进入集料盒5,烟灰颗粒和较轻的烟尘颗粒在牵引作用下赋予运动速度,并往上运动,上升时与M形结构222锥面或扇片21碰撞后改变运动轨迹方向,牵引力不足以带动上升颗粒中较重的烟尘颗粒,从而发生沉淀。其中上W形结构221和下M形结构222沿重力方向锥度角均小于45°、上圆锥端的锥度>45°和下圆锥端的锥度>45°三者可以改变运动往上的轨迹,扇片21与上W形结构221和下M形结构222之间的分割面夹角小于30°度可以做到绝对改变,从而更有效保障颗粒分离。
优选结构:
1)过滤器3水平安装,过滤器3筒壁与滤芯6之间存在沉淀区空间,空间可用于烟灰颗粒沉淀;
2)风机4为主动牵引动作,电磁阀8工作前需风机4反馈的工作频率并达标,电磁阀8执行开启动作;
3)剥离机构2进气口设在下模腔24的下大圆柱段,其余位置也可以开设进气口,不强制限制开孔位置;
4)上模腔23优选采用上大圆柱段、上小圆柱段和上圆锥端三端结构,也可以由大圆柱段直接过度小圆柱段结构;
5)上W形结构221和下M形结构222之间分割面上布局有若干开孔。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种3D打印尾气排放结构,其特征在于:包括密封箱(1)、剥离机构(2)、过滤器(3)、风机(4)和集料盒(5),密封箱(1)、剥离机构(2)、过滤器(3)和风机(4)依次顺序通过管道连通;所述的风机(4)主动牵引使得密封箱(1)内部的3D打印尾气进入剥离机构(2),通过撞击剥离机构(2)内部的异形结构分离为粉末颗粒和烟灰颗粒,沉淀的粉末颗粒进入集料盒(5)回收再利用,烟灰颗粒进入过滤器(3)进行过滤洁净确保排放清洁的气体。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印尾气排放结构,其特征在于:所述的剥离机构(2)包括若干个扇片(21)、锥槽(22)、上模腔(23)和下模腔(24),若干个扇片(21)沿锥槽(22)轴芯阵列分布,剥离机构(2)的进气口设置在下模腔(24)中,锥槽(22)外轮廓密封安装在上模腔(23)的内腔中。
3.根据权利要求2所述的一种3D打印尾气排放结构,其特征在于:所述的锥槽(22)包括上W形结构(221)和下M形结构(222),上W形结构(221)和下M形结构(222)之间分割面上布局有若干开孔。
4.根据权利要求3所述的一种3D打印尾气排放结构,其特征在于:上W形结构(221)和下M形结构(222)沿重力方向锥度角均小于45°。
5.根据权利要求3所述的一种3D打印尾气排放结构,其特征在于:所述扇片(21)四边为类梯形形状,扇片(21)的两边为不规则弧边,扇片(21)的两边为水平边,一条短水平边和两条弧边与下M形结构(222)接触。
6.根据权利要求5所述的一种3D打印尾气排放结构,其特征在于:扇片(21)与上W形结构(221)和下M形结构(222)之间的分割面夹角小于30°。
7.根据权利要求2所述的一种3D打印尾气排放结构,其特征在于:上模腔(23)内腔沿逆重力方向依次由上大圆柱段、上小圆柱段和上圆锥端组成,锥槽(22)的外轮廓密封安装在上模腔(23)内腔上大圆柱段,上圆锥端的锥度>45°。
8.根据权利要求2所述的一种3D打印尾气排放结构,其特征在于:下模腔(24)内腔沿重力方向依次由下大圆柱段、下小圆柱段和下圆锥端组成,下圆锥端的锥度>45°,下小圆柱段与下方集料盒(5)连接,下大圆柱段与上模腔(23)连接。
9.根据权利要求1所述的一种3D打印尾气排放结构,其特征在于:过滤器(3)内部固定安装有滤芯(6),滤芯(6)与过滤器(3)之间装有密封层,过滤器(3)端面安装密封盖(7)与密封层构成密封腔体,所述密封端盖(7)与风机(4)连接。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种3D打印尾气排放结构,其特征在于:密封箱(1)和剥离机构(2)通过管道连通,连通的管道上安装有电磁阀(8),电磁阀(8)工作前需风机(4)反馈的工作频率并达标,电磁阀(8)执行开启动作。
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