一种金属3D打印窗口自清洁监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及增材制造技术领域，具体公开了一种金属3D打印窗口自清洁监控装置，包括PLC控制器、成型组件和设于成型组件上端的安装壳，所述安装壳上设有激光器、PM2.5含量监测组件和吹气喷嘴组件，所述PM2.5含量监测组件和吹气喷嘴组件分别连接PLC控制器；所述激光器位于成型组件的正上端；本实用新型专利技术可监测到打印舱体内的PM2.5颗粒浓度，若高于预设监测值，则吹气喷嘴组件将具有一定压力的气体吹到激光器的窗口表面，吹去表面气化物、污染物及烟尘，起到清洁表面和强化激光热效应的作用，降低经济损失和消除安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种金属3D打印窗口自清洁监控装置
本技术涉及增材制造
，尤其涉及一种金属3D打印窗口自清洁监控装置。
技术介绍
激光选区熔化（SLM）是金属3D打印的主要技术路线，现有设备常在激光器窗口安装一块高洁度的石英玻璃片，保证激光器内部的光学组件不被金属粉尘污染，并与成型腔体形成封闭环境，保证加工过程的惰性气体环境。在实际应用中发现，窗口玻璃表面容易附着金属粉末污染物，导致打印失败，甚至引起安全隐患。由于SLM具有微区熔融与凝固的特点，所以随着激光扫描运动，金属粉末快速熔化并快速冷凝，产生飞溅，气化，烟尘等现象，而这些飞溅和气化的污染物，将冷凝在激光器窗口表面。激光器窗口附着污染物，将在激光器高功率运作时，吸收并聚集大量热量，一方面引起用于加工的激光功率衰减，导致产品打印失败；另一方面，粉末聚集热量，容易将激光器窗口玻璃炸裂，引起安全隐患和经济损失，所以常常需要在长时间打印工件时，暂停设备的运行，人工擦拭激光器窗口，造成人力浪费和延长工件所需打印时间。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术提供了一种金属3D打印窗口自清洁监控装置，可监测到打印舱体内的PM2.5颗粒浓度，若高于预设监测值，则吹气喷嘴组件将具有一定压力的气体吹到激光器的窗口表面，吹去表面气化物、污染物及烟尘，起到清洁表面和强化激光热效应的作用，降低经济损失和消除安全隐患。为了解决上述技术问题，本技术提供的具体方案如下：一种金属3D打印窗口自清洁监控装置，包括PLC控制器、成型组件和设于成型组件上端的安装壳，所述安装壳上设有激光器、PM2.5含量监测组件和吹气喷嘴组件，所述PM2.5含量监测组件和吹气喷嘴组件分别连接PLC控制器；所述激光器位于成型组件的正上端。可选的，所述成型组件包括依次设置的废料缸、成型缸和供料缸，所述激光器位于成型缸的正上端，激光器对成型缸的成型面进行激光扫描，完成3D打印工作。可选的，所述激光器包括激光窗口，所述吹气喷嘴组件位于激光器的下端，吹气喷嘴组件的位置与激光窗口相匹配，吹气喷嘴组件将气体吹向激光窗口，吹气喷嘴组件吹走激光串口表面的气化物、污染物及烟尘，起到清洁表面的作用，同时强化激光热效应。可选的，所述成型缸的底部设有升降组件，用于配合成型缸的成型工作，可实现上升和下降。可选的，所述吹气喷嘴组件包括吹气端和与吹气端连接的喷嘴端，由吹气端进行吹气，进而由喷嘴端将气体喷出。可选的，所述喷嘴端为凸起状，能够实现更好的清洁效果。可选的，所述喷嘴端的表面均匀设置有多个气孔，能够起到匀化气体的作用，实现更好的清洁效果。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术提供的一种金属3D打印窗口自清洁监控装置，可监测到打印舱体内的PM2.5颗粒浓度，若高于预设监测值，则吹气喷嘴组件将具有一定压力的气体吹到激光器的窗口表面，吹去表面气化物、污染物及烟尘，起到清洁表面和强化激光热效应的作用，降低经济损失和消除安全隐患。附图说明图1和图2为本技术实施例中提供的一种金属3D打印窗口自清洁监控装置的整体结构示意图。图3为本技术实施例中提供的一种金属3D打印窗口自清洁监控装置的侧视图。其中，1为成型组件；11为废料缸；12为成型缸；13为供料缸；2为安装壳；3为激光器；31为激光窗口；4为PM2.5含量监测组件；5为吹气喷嘴组件；51为吹气端；52为喷嘴端。具体实施方式为了详细说明本技术的技术方案，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。例如，一种金属3D打印窗口自清洁监控装置，包括PLC控制器、成型组件和设于成型组件上端的安装壳，所述安装壳上设有激光器、PM2.5含量监测组件和吹气喷嘴组件，所述PM2.5含量监测组件和吹气喷嘴组件分别连接PLC控制器；所述激光器位于成型组件的正上端。本实施例提供的一种金属3D打印窗口自清洁监控装置，可监测到打印舱体内的PM2.5颗粒浓度，若高于预设监测值，则吹气喷嘴组件将具有一定压力的气体吹到激光器的窗口表面，吹去表面气化物、污染物及烟尘，起到清洁表面和强化激光热效应的作用，降低经济损失和消除安全隐患。在一些实施例中，如图1-图3所示，提供一种金属3D打印窗口自清洁监控装置，包括PLC控制器、成型组件和设于成型组件上端的安装壳，安装壳上设有激光器、PM2.5含量监测组件和吹气喷嘴组件，PM2.5含量监测组件和吹气喷嘴组件分别连接PLC控制器；激光器位于成型组件的正上端。在实际应用过程中，激光器对成型组件的成型面进行激光扫描运动，气化物及飞溅物将冷凝在激光器的表面，PM2.5含量监测组件监测到烟尘的存在时，吹气喷嘴组件将具有一定压力的气体吹到激光器处，吹去气化物、烟尘及污染物，并防止镜头受到污染，起到净化表面的作用。具体的，该金属3D打印窗口自清洁监控装置是基于PLC控制器的控制，PM2.5含量监测组件和吹气喷嘴组件分别连接PLC控制器，当PM2.5含量监测组件监测到打印舱体内的PM2.5颗粒浓度高于预设监测值时，PLC控制器控制吹气喷嘴组件启动，将具有一定压力的气体吹到激光器，吹去其表面气化物、污染物及烟尘，起到清洁表面的作用，同时强化激光热效应。该装置的具体工作流程为，设备正常进行3D打印工作，高功率高能量激光器正常运行中，此时PM2.5含量监测组件实时监测打印舱内PM2.5的含量，若监测到打印舱内低于设备预设监测值，则持续重复实时监测工作；若PM2.5含量高于设备预设监测值，则由PLC控制器控制吹气喷嘴组件将具有一定压力的气体吹出。在一些实施例中，成型组件包括依次设置的废料缸、成型缸和供料缸，激光器位于成型缸的正上端，激光器对成型缸的成型面进行激光扫描，完成3D打印工作。在使用时，供料缸装满金属粉末，在每一次打印前，成型缸向下降低一定高度，而供料缸对应向上升起一定高度，需要注意的是，成型缸向下降低的高度值等于供料缸向上升起的高度值，该高度值可以根据实际打印需求来设置，本示例对此并无限制，在供料缸向上升起后，设置在供料缸一侧的推料模块会将金属粉末推到成型缸中，当成型缸中装满金属粉末时，会出现溢出现象，而废料缸则对成型缸中溢出的金属粉末进行收集。在一些实施例中，激光器包括激光窗口，吹气喷嘴组件位于激光器的下端，吹气喷嘴组件的位置与激光窗口相匹配，吹气喷嘴组件将气体吹向激光窗口，吹气喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属3D打印窗口自清洁监控装置，其特征在于，包括PLC控制器、成型组件（1）和设于成型组件（1）上端的安装壳（2），所述安装壳（2）上设有激光器（3）、PM2.5含量监测组件（4）和吹气喷嘴组件（5），所述PM2.5含量监测组件（4）和吹气喷嘴组件（5）分别连接PLC控制器；/n所述激光器（3）位于成型组件（1）的正上端。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属3D打印窗口自清洁监控装置，其特征在于，包括PLC控制器、成型组件（1）和设于成型组件（1）上端的安装壳（2），所述安装壳（2）上设有激光器（3）、PM2.5含量监测组件（4）和吹气喷嘴组件（5），所述PM2.5含量监测组件（4）和吹气喷嘴组件（5）分别连接PLC控制器；
所述激光器（3）位于成型组件（1）的正上端。


2.根据权利要求1所述的金属3D打印窗口自清洁监控装置，其特征在于，所述成型组件（1）包括依次设置的废料缸（11）、成型缸（12）和供料缸（13），所述激光器（3）位于成型缸（12）的正上端。


3.根据权利要求1所述的金属3D打印窗口自清洁监控装置，其特征在于，所述激光器（3）包括激光窗口（31），所述吹气...

【专利技术属性】
技术研发人员：周江保，周利锋，李喜露，李娜娜，
申请(专利权)人：深圳市光韵达增材制造研究院，深圳市呈仪科技有限公司，深圳协同创新高科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44