CN211807877U - 一种增材制造冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种增材制造冷却装置，涉及增材制造技术领域。包括工作台、成型室、工作室和粉末储存室，工作室内部设置有升降台，升降台下端固定连接升降杆，成型室一侧上端设置有第一进气口，另一侧下端设置第一出气口，所述第一进气口通过管道与外部第一气体冷却器相连接，所述工作室四周设置一层冷却侧壁，且冷却侧壁中缠绕有冷却水管，所述冷却水管上端穿过冷却侧壁与冷却侧壁上端的进水口相连通，冷却水管下端与冷却侧壁下端的出水口相连通，所述工作室底部两侧分别设置有第二进气口和第二出气口。本实用新型克服了现有技术的不足，设计合理，使用方便，能够有效对增材生产中的物件进行快速稳定的降温，提升生产效率，方便连续生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种增材制造冷却装置。
背景技术
增材制造是零件直接成型的一种方法，是快速成型技术的一种发展。其中，选择性激光烧结技术(SLS)采用的是粉末材料，包括金属粉末或高分子材料如尼龙粉末等。其基本的工艺过程是：供粉装置将一定量的粉末送至成型缸的工作平台上，常规的铺粉装置将工作平台平面上的粉末铺在成型缸中待成型零件的上表面，加热装置将粉末加热至设定的温度，激光振镜控制***控制激光对该层的截面轮廓内的粉末进行扫描，使这些粉末熔化并与下面已成型的部分实现粘接；当一层烧结完成后，工作平台下降一个层的厚度，送粉装置和铺粉装置重复送粉和铺粉的动作，又在待成型零件上一层烧结的截面上铺设一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经过若干层扫描叠加，直至完成全部零件的原型制造。
一般在增材制造过程中大多采用通入保护气体的方式保证制造过程中的稳定性和均匀冷却，但是在利用增材制造的方式生产较大体积的物件时冷却耗时较长，使得无法连续生产，降低生产效率，给工作人员带来了较大的麻烦。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中增材制造过程中冷却速度慢，生产效率低的问题，而提出的一种增材制造冷却装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种增材制造冷却装置，包括工作台，工作台上方的成型室和工作台下方的工作室和粉末储存室，所述工作室和粉末储存室上端穿过工作台且与工作台齐平，且工作室和粉末储存室上端呈开口状与成型室相连通，粉末储存室远离工作室一侧的工作台上设置有铺粉辊，工作室内部设置有升降台，升降台下端固定连接升降杆，粉末储存室内部设置有出粉活塞，所述成型室顶部设置有透窗，所述透窗位于工作室正上方，透窗外部上方设置扫描仪，扫描仪一侧设置有激光器，所述成型室一侧上端设置有第一进气口，另一侧下端设置有第一出气口，所述第一进气口通过管道与外部第一气体冷却器相连接，所述工作室四周设置一层冷却侧壁，且冷却侧壁中缠绕有冷却水管，所述冷却水管上端穿过冷却侧壁与冷却侧壁上端的进水口相连通，冷却水管下端与冷却侧壁下端的出水口相连通，所述工作室底部两侧分别设置有第二进气口和第二出气口。
优选的，所述升降台上层设置为升降台板，升降台板下方的升降台设置有弯曲的气流道，且气流道两侧下方分别穿过升降台与工作室相连通。
优选的，所述气流道下方的升降台为中空结构，中空部分中填充多个冷却钢珠，且升降台底部中空结构下方设置有通气窗。
优选的，所述升降杆下端穿过工作室底部与外部气缸连接，出粉活塞穿过粉末储存室底部连接气缸。
优选的，所述工作室外部设置有液体冷却器和液体泵，且液体冷却器和液体泵通过管道连接进水口和出水口。
优选的，所述第一出气口通过管道与第二进气口相连通，第二出气口通过管道与第一气体冷却器相连通，且第一出气口和第二进气口的管道间设置有第二气体冷却器和气体泵，第二出气口与第一气体冷却器之间的管道上设置有气体泵。
与现有技术相比，本实用新型提供了一种增材制造冷却装置，具备以下有益效果：
1、通过第一进气口、第一出气口、成型室、第一气体冷却器得设置能够将经过第一气体冷却器冷却后的气体通入成型室内部，在起到保护作用的同时能够对装置内部中的增材物件进行降温；
2、通过冷却侧壁、冷却水管、进水口、出水口的设置能够进一步提升装置的内部物件的冷却效率，提升生产效率。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本实用新型设计合理，使用方便，能够有效对增材生产中的物件进行快速稳定的降温，提升生产效率，方便连续生产。
附图说明
图1为本实用新型实施例1正视剖面结构示意图；
图2为本实用新型实施例2正视剖面结构示意图；
图3为本实用新型实施例3正视剖面结构示意图；
图4为本实用新型升降台正视剖面结构示意图。
图中：1工作台、2成型室、3工作室、4激光器、5扫描仪、6透窗、7第一进气口、8第一出气口、9铺粉辊、10粉末储存室、11出粉活塞、12第一气体冷却器、13冷却侧壁、14冷却水管、15进水口、16出水口、17升降台、18升降杆、19第二进气口、20第二出气口、21液体冷却器、22液体泵、23第二气体冷却器、24升降台板、25气流道、26冷却钢珠、27通气窗、28气体泵。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
实施例1：
参照图1和图4，一种增材制造冷却装置，包括工作台1，工作台1上方的成型室2和工作台1下方的工作室3和粉末储存室10，所述工作室3和粉末储存室10上端穿过工作台1且与工作台1齐平，且工作室3和粉末储存室10上端呈开口状与成型室2相连通，粉末储存室10远离工作室3一侧的工作台1上设置有铺粉辊9，工作室3内部设置有升降台17，升降台17下端固定连接升降杆18，粉末储存室10内部设置有出粉活塞11，所述成型室2顶部设置有透窗6，所述透窗6位于工作室3正上方，透窗6外部上方设置扫描仪5，扫描仪5一侧设置有激光器4，所述成型室2一侧上端设置有第一进气口7，另一侧下端设置有第一出气口8，所述第一进气口7通过管道与外部第一气体冷却器12相连接，所述工作室3四周设置一层冷却侧壁13，且冷却侧壁13中缠绕有冷却水管14，所述冷却水管14上端穿过冷却侧壁13与冷却侧壁13上端的进水口15相连通，冷却水管14下端与冷却侧壁13下端的出水口16相连通，所述工作室3底部两侧分别设置有第二进气口19和第二出气口20。
为了提升装置的降温效率，优选的，所述升降台17上层设置为升降台板24，升降台板24下方的升降台17设置有弯曲的气流道25，且气流道25两侧下方分别穿过升降台17与工作室3相连通。
为了使装置能够长期稳定的降温，优选的，所述气流道25下方的升降台17为中空结构，中空部分中填充多个冷却钢珠26，且升降台17底部中空结构下方设置有通气窗27。
为了方便装置中出粉活塞11和升降台17的灵活移动，优选的，所述升降杆18下端穿过工作室3底部与外部气缸连接，出粉活塞11穿过粉末储存室10底部连接气缸。
实施例2：
如图2所示，本实施例与实施例1基本相同，优选的，所述工作室3外部设置有液体冷却器21和液体泵22，且液体冷却器21和液体泵22通过管道连接进水口15和出水口16，在有效提升装置冷却效率的同时减少水资源的浪费。
实施例3：
如图3所示，本实施例与实施例1基本相同，优选的，所述第一出气口8通过管道与第二进气口19相连通，第二出气口20通过管道与第一气体冷却器12相连通，且第一出气口8和第二进气口19的管道间设置有第二气体冷却器23和气体泵28，第二出气口20与第一气体冷却器12之间的管道上设置有气体泵28，有效实现气体的循环，防止浪费。
工作原理：使用时，将粉末储存室10内部加入粉末，后通过出粉活塞11和铺粉辊9将粉末铺至工作室3中，同时启动激光器4，使激光束经过扫描仪5后穿过透窗6对工作室3中的粉末进行增材处理，在此过程中将保护气体通过第一气体冷却器12冷却后通入成型室2中，气体从第一出气口8逸出，经过管道气体泵28、第二气体冷却器23从第二进气口19进入工作室3，后冷却的气体在气流道25中流动且通过通气窗27对冷却钢珠26进行冷却保证装置冷却的稳定性，后气体从第二出气口20通过管道和气体泵28连接第一气体冷却器12上，进行气体冷却循环，同时将冷却液通过进水口15中灌入冷却水管14中，冷却液通过出水口16连接外部的管道并经过液体冷却器21和液体泵22连通进水口15，完成液体循环冷却，保证增材物件冷却的稳定性。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种增材制造冷却装置，包括工作台(1)，工作台(1)上方的成型室(2)和工作台(1)下方的工作室(3)和粉末储存室(10)，其特征在于，所述工作室(3)和粉末储存室(10)上端穿过工作台(1)且与工作台(1)齐平，且工作室(3)和粉末储存室(10)上端呈开口状与成型室(2)相连通，粉末储存室(10)远离工作室(3)一侧的工作台(1)上设置有铺粉辊(9)，工作室(3)内部设置有升降台(17)，升降台(17)下端固定连接升降杆(18)，粉末储存室(10)内部设置有出粉活塞(11)，所述成型室(2)顶部设置有透窗(6)，所述透窗(6)位于工作室(3)正上方，透窗(6)外部上方设置扫描仪(5)，扫描仪(5)一侧设置有激光器(4)，所述成型室(2)一侧上端设置有第一进气口(7)，另一侧下端设置有第一出气口(8)，所述第一进气口(7)通过管道与外部第一气体冷却器(12)相连接，所述工作室(3)四周设置一层冷却侧壁(13)，且冷却侧壁(13)中缠绕有冷却水管(14)，所述冷却水管(14)上端穿过冷却侧壁(13)与冷却侧壁(13)上端的进水口(15)相连通，冷却水管(14)下端与冷却侧壁(13)下端的出水口(16)相连通，所述工作室(3)底部两侧分别设置有第二进气口(19)和第二出气口(20)。
2.根据权利要求1所述的一种增材制造冷却装置，其特征在于：所述升降台(17)上层设置为升降台板(24)，升降台板(24)下方的升降台(17)设置有弯曲的气流道(25)，且气流道(25)两侧下方分别穿过升降台(17)与工作室(3)相连通。
3.根据权利要求2所述的一种增材制造冷却装置，其特征在于：所述气流道(25)下方的升降台(17)为中空结构，中空部分中填充多个冷却钢珠(26)，且升降台(17)底部中空结构下方设置有通气窗(27)。
4.根据权利要求1所述的一种增材制造冷却装置，其特征在于：所述升降杆(18)下端穿过工作室(3)底部与外部气缸连接，出粉活塞(11)穿过粉末储存室(10)底部连接气缸。
5.根据权利要求1所述的一种增材制造冷却装置，其特征在于：所述工作室(3)外部设置有液体冷却器(21)和液体泵(22)，且液体冷却器(21)和液体泵(22)通过管道连接进水口(15)和出水口(16)。
6.根据权利要求5所述的一种增材制造冷却装置，其特征在于：所述第一出气口(8)通过管道与第二进气口(19)相连通，第二出气口(20)通过管道与第一气体冷却器(12)相连通，且第一出气口(8)和第二进气口(19)的管道间设置有第二气体冷却器(23)和气体泵(28)，第二出气口(20)与第一气体冷却器(12)之间的管道上设置有气体泵(28)。
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|---|---|---|---|---|
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| CN116921705A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-10-24 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种用于钛合金激光增材冷却的装置及方法 |
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