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对流装置及对流方法

阅读：889发布：2020-05-13

IPRDB可以提供对流装置及对流方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于增材制造制备技术领域，尤其涉及一种对流装置及对流方法。该对流装置，由于第一导向件的另一端形成有第一缺口，第二导向件的另一端形成有第二缺口，第一缺口与第二缺口相对设置以形成对流通道，且第一导向件及第二导向件均连接在安装基板上，安装基板位于打印区域的上方。这样，当打印区域上的打印进行到某一区域时，驱动件驱动第一导向件及第二导向件运动至与正在打印的区域相对应，从而使得第一导向件上的第一缺口及第二缺口与正在打印的区域相对应，这样，正在打印的区域上方总是有对流风吹过，从而能够很好地带走溅射和烟尘，方便激光聚焦。此外，对流通道总是与正在打印的区域相对应，这样就大大降低风量要求，降低机器成本。，下面是对流装置及对流方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种对流装置，其特征在于，包括安装基板、第一导向件、第二导向件及驱动机构，所述安装基板位于打印区域的上方，所述第一导向件及所述第二导向件均设置在所述安装基板上；

所述第一导向件的一端与气源连通，所述第一导向件的另一端形成有第一缺口，所述第二导向件的一端与外界连通，所述第二导向件的另一端形成有第二缺口，所述第一缺口与所述第二缺口相对设置以形成对流通道，且在第一直线的延伸方向上，所述第一缺口及所述第二缺口位于所述打印区域的两侧；

所述驱动机构用于驱动所述第一导向件及所述第二导向件运动，以带动所述第一缺口及所述第二缺口沿第二直线运动；

所述第一直线与所述第二直线相互垂直，所述第一直线及所述第二直线均与所述安装基板到所述打印区域的方向垂直。

2.根据权利要求1所述的对流装置，其特征在于，所述第一缺口在所述第二直线上的延伸长度小于所述第二缺口在所述第二直线上的延伸长度。

3.根据权利要求1所述的对流装置，其特征在于，所述第一导向件包括第一连接带，所述第二导向件包括第二连接带，所述驱动机构包括驱动件、第一主动轮、第一惰轮、第二主动轮及第二惰轮；

所述第一连接带套设在所述第一主动轮及所述第一惰轮上，所述第一连接带弯折以使所述第一连接带形成有具有所述第一缺口的第一空腔，所述第一空腔与所述气源连通；

所述第二连接带套设在所述第二主动轮及所述第二惰轮上，第二连接带弯折以使所述第二连接带形成有具有所述第二缺口的第二空腔，所述第二空腔与外界连通；

所述驱动件用于所述第一主动轮及第二主动轮转动。

4.根据权利要求3所述的对流装置，其特征在于，所述安装基板上形成有用于与所述气源连通的进风口及与外界连通的出风口，所述第一连接带的弯折处位于所述进风口内以使所述进风口与所述第一空腔连通，所述第二连接带的弯折处位于所述出风口内以使所述出风口与所述第二空腔连通。

5.根据权利要求4所述的对流装置，其特征在于，所述对流装置还包括第一导风片，所述第一导风片设置在所述进风口与所述第一缺口之间，所述第一导风片的延伸方向与所述安装基板到所述打印区域的方向平行。

6.根据权利要求1所述的对流装置，其特征在于，所述对流装置还包括第二导风片，所述第二导风片设置在所述第一缺口靠近所述第二缺口的一侧及所述第二缺口靠近所述第一缺口的一侧，所述第二导风片的延伸方向与所述第一直线的延伸方向一致。

7.根据权利要求6所述的对流装置，其特征在于，所述第二导风片设有多个，多个所述第二导风片的排布方向与所述安装基板到所述打印区域的方向平行。

8.根据权利要求1所述的对流装置，其特征在于，所述第一导向件包括第一软管，所述第一软管的进口与所述气源连通，所述第一软管的出口形成所述第一缺口，所述第二导向件包括第二软管，所述第二软管的进口形成所述第二缺口，所述第二软管的出口与外界连接；

所述驱动机构包括驱动件、第一滑块、第一导轨、第二滑块及第二导轨，所述第一滑块连接在所述第一软管的出口端，所述第一滑块滑动连接在所述第一导轨上，所述第二滑块连接在所述第二软管的进口端，所述第二滑块滑动连接在所述第二导轨上；

所述驱动件用于驱动所述第一滑块沿所述第一导轨滑动及所述第二滑块沿所述第二导轨滑动。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的对流装置的对流方法，其特征在于，包括如下步骤：将对流装置放置在打印区域的上方；

打印机沿第二直线依次形成打印内容；

驱动机构驱动所述第一导向件及所述第二导向件运动，以使对流通道与正在形成的所述打印内容对应设置。

10.根据权利要求9所述的对流方法，其特征在于，所述打印区域在参考平面上的投影位于所述对流通道的运动范围在所述参考平面上的投影范围内；

所述参考平面为所述第二直线及第三直线所在的平面，所述第三直线的延伸方向与所述安装基板到所述打印区域的方向垂直。

说明书全文

对流装置及对流方法

技术领域

[0001] 本发明属于增材制造制备技术领域，尤其涉及一种对流装置及对流方法。

背景技术

[0002] 增材制造设备的构建平台、成型保护室的温度、保护室的氧气浓度及惰性气体流经粉末表面的速度等因素会影响工艺转换和零件缺陷的形成。

[0003] 打印时，激光聚焦在金属粉表面快速划过，在某时刻的熔池附近会产生飞溅、烟尘，这影响下一时刻激光聚焦效果，使得聚焦点的温度出现大幅度变化。另外，溅射出的颗粒飞溅到加工区域表面并混在粉末中。这些颗粒熔化的温度比未加工的粉末高且润湿性差，因此只会被凝固在零件主体中，成为零件的断裂源。当零件在承受外力作用时，飞溅颗粒与零件主体之间的结合面首先被破坏，从而形成初始断裂纹，在外力的进一步作用下，这些裂纹逐渐扩展，最终导致零件断裂失效。为减少这缺陷，采用惰性气体在成型区域表面对流，降低飞溅和烟尘对激光聚焦的影响，同时将飞溅颗粒吹走。

[0004] 目前市场上打印区域表面惰性气体的对流方式均为整个打印区域对流，但是大幅面的打印机实现整个打印区域对流对风机风量要求大。大风量的高气密性风机成本比小风量高很多，而且风机的功率，体积也会大大增加。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是：针对现有的打印区域表面惰性气体的对流方式为整个区域对流造成的成本高的技术缺陷，提供一种对流装置及对流方法。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明实施例一方面提供一种对流装置，包括安装基板、第一导向件、第二导向件及驱动机构，所述安装基板位于打印区域的上方，所述第一导向件及所述第二导向件均设置在所述安装基板上；

[0007] 所述第一导向件的一端与气源连通，所述第一导向件的另一端形成有第一缺口，所述第二导向件的一端与外界连通，所述第二导向件的另一端形成有第二缺口，所述第一缺口与所述第二缺口相对设置以形成对流通道，且在第一直线的延伸方向上，所述第一缺口及所述第二缺口位于所述打印区域的两侧；

[0008] 所述驱动机构用于驱动所述第一导向件及所述第二导向件运动，以带动所述第一缺口及所述第二缺口沿第二直线运动；

[0009] 所述第一直线与所述第二直线相互垂直，所述第一直线及所述第二直线均与所述安装基板到所述打印区域的方向垂直。

[0010] 可选地，所述第一缺口在所述第二直线上的延伸长度小于所述第二缺口在所述第二直线上的延伸长度。

[0011] 可选地，所述第一导向件包括第一连接带，所述第二导向件包括第二连接带，所述驱动机构包括驱动件、第一主动轮、第一惰轮、第二主动轮及第二惰轮；

[0012] 所述第一连接带套设在所述第一主动轮及所述第一惰轮上，所述第一连接带弯折以使所述第一连接带形成有具有所述第一缺口的第一空腔，所述第一空腔与所述气源连通；

[0013] 所述第二连接带套设在所述第二主动轮及所述第二惰轮上，第二连接带弯折以使所述第二连接带形成有具有所述第二缺口的第二空腔，所述第二空腔与外界连通；

[0014] 所述驱动件用于所述第一主动轮及第二主动轮转动。

[0015] 可选地，所述安装基板上形成有用于与所述气源连通的进风口及与外界连通的出风口，所述第一连接带的弯折处位于所述进风口内以使所述进风口与所述第一空腔连通，所述第二连接带的弯折处位于所述出风口内以使所述出风口与所述第二空腔连通。

[0016] 可选地，所述对流装置还包括第一导风片，所述第一导风片设置在所述进风口与所述第一缺口之间，所述第一导风片的延伸方向与所述安装基板到所述打印区域的方向平行。

[0017] 可选地，所述对流装置还包括第二导风片，所述第二导风片设置在所述第一缺口靠近所述第二缺口的一侧及所述第二缺口靠近所述第一缺口的一侧，所述第二导风片的延伸方向与所述第一直线的延伸方向一致。

[0018] 可选地，所述第二导风片设有多个，多个所述第二导风片的排布方向与所述安装基板到所述打印区域的方向平行。

[0019] 可选地，所述第一导向件包括第一软管，所述第一软管的进口与所述气源连通，所述第一软管的出口形成所述第一缺口，所述第二导向件包括第二软管，所述第二软管的进口形成所述第二缺口，所述第二软管的出口与外界连接；

[0020] 所述驱动机构包括驱动件、第一滑块、第一导轨、第二滑块及第二导轨，所述第一滑块连接在所述第一软管的出口端，所述第一滑块滑动连接在所述第一导轨上，所述第二滑块连接在所述第二软管的进口端，所述第二滑块滑动连接在所述第二导轨上；

[0021] 所述驱动件用于驱动所述第一滑块沿所述第一导轨滑动及所述第二滑块沿所述第二导轨滑动。

[0022] 本发明实施例提供的对流装置，由于第一导向件的另一端形成有第一缺口，第二导向件的另一端形成有第二缺口，第一缺口与第二缺口相对设置以形成对流通道，且第一导向件及第二导向件均连接在安装基板上，安装基板位于打印区域的上方。这样，当打印区域上的打印进行到某一区域时，驱动件驱动第一导向件及第二导向件运动至与正在打印的区域相对应，从而使得第一导向件上的第一缺口及第二缺口与正在打印的区域相对应，这样，正在打印的区域上方总是有对流风吹过，从而能够很好地带走溅射和烟尘，方便激光聚焦。此外，由于对流通道总是与正在打印的区域相对应，未打印或者已经打印完成的区域的上方很少有对流风，这样就大大降低风量要求，能够选用低风量的风机，降低机器成本，减少整机消耗。

[0023] 本发明另一实施例还提供一种基于上述实施例的对流装置的对流方法，包括如下步骤：

[0024] 将对流装置放置在打印区域的上方；

[0025] 打印机沿第二直线依次形成打印内容；

[0026] 驱动机构驱动所述第一导向件及所述第二导向件运动，以使对流通道与所述打印内容对应设置。

[0027] 可选地，所述打印区域在参考平面上的投影位于所述对流通道的运动范围在所述参考平面上的投影范围内；

[0028] 所述参考平面为所述第二直线及第三直线所在的平面，所述第三直线的延伸方向与所述安装基板到所述打印区域的方向垂直。

附图说明

[0029] 图1是本发明实施例提供的第一实施例的对流装置的俯视图；

[0030] 图2是图1所示的对流装置的前视图；

[0031] 图3是本发明实施例提供的第二实施例的对流装置的俯视图。

[0032] 说明书中的附图标记如下：

[0033] 1、安装基板；11、进风口；12、出风口；2、第一导向件；21、第一缺口；3、第二导向件；31、第二缺口；41、第一主动轮；42、第一惰轮；43、第二主动轮；44、第二惰轮；45、第一滑块；
46、第一导轨；47、第二滑块；48、第二导轨；49、第一皮带；410、第二皮带；5、第一导风片；6、第二导风片；10、打印区域；101、打印内容。

具体实施方式

[0034] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0035] 本发明实施例提供一种对流装置，包括安装基板1、第一导向件2、第二导向件3及驱动机构，安装基板1位于打印区域10的上方，第一导向件2及第二导向件3均设置在安装基板1上，第一导向件2的一端与气源连通，第一导向件2的另一端形成有第一缺口21，第二导向件3的一端与外界连通，第二导向件3的另一端形成有第二缺口31，第一缺口21与第二缺口31相对设置以形成对流通道，且在第一直线a的延伸方向上，第一缺口21及第二缺口31位于打印区域10的两侧。

[0036] 其中，驱动机构用于驱动第一导向件2及第二导向件3运动，以带动第一缺口21及第二缺口31沿第二直线b运动，第一直线a与第二直线b相互垂直，第一直线a及第二直线b均与安装基板1到打印区域10的方向垂直。

[0037] 这样，当打印区域10上的打印进行到某一区域时，驱动件驱动第一导向件2及第二导向件3运动至与正在打印的区域相对应，从而使得第一导向件2上的第一缺口21及第二导向件3上的第二缺口31与正在打印的区域相对应，这样，正在打印的区域上方总是有对流风吹过，从而能够很好地带走溅射和烟尘，方便激光聚焦。此外，由于对流通道总是与正在打印的区域相对应，未打印或者已经打印完成的区域的上方很少有对流风，这样就大大降低风量要求，能够选用低风量的风机，降低机器成本，减少整机消耗。

[0038] 如图1至图3所示，第一缺口21在第二直线b上的延伸长度大于第二缺口31在第二直线b上的延伸长度，第一缺口21的中心与第二缺口31的中心对齐，这样，第一缺口21与第二缺口31之间的对流速度大，对流的层流效果好，方便更好地带走溅射及烟尘。

[0039] 如图1及图2所示，本发明第一实施例提供的对流装置，第一导向件2包括第一连接带，第二导向件3包括第二连接带，驱动机构包括驱动件、第一主动轮41、第一惰轮42、第二主动轮43及第二惰轮44，第一主动轮41与第一惰轮42在第二直线b的延伸方向上相对设置，第二主动轮43与第二惰轮44在第二直线b的延伸方向上相对设置。

[0040] 所述第一连接带套设在所述第一主动轮41及所述第一惰轮42上，所述第一连接带弯折以使所述第一连接带形成有具有所述第一缺口21的第一空腔，所述第一空腔与所述气源连通，所述第二连接带套设在所述第二主动轮43及所述第二惰轮44上，第二连接带弯折以使所述第二连接带形成有具有所述第二缺口31的第二空腔，所述第二空腔与外界连通，驱动件用于第一主动轮41及第二主动轮43转动。

[0041] 这样，当第一主动轮41转动时，第一连接带绕第一主动轮41及第一惰轮42转动，从而带动第一缺口21沿第二直线b的运动，第二主动轮43的转动带动第二连接带绕第二主动轮43及第二惰轮44的转动，从而带动第二缺口31沿第二直线b运动。

[0042] 如图1所示，安装基板1上形成有用于与气源连通的进风口11及与外界连通的出风口12，第一连接带的弯折处位于进风口11内以使进风口11与第一空腔连通，第二连接带的弯折处位于出风口12内以使所述出风口12与所述第二空腔连通。

[0043] 本实施例中，驱动件包括第一电机及第二电机，第一电机的输出轴与第一主动轮41连接，第二电机的输出轴与第二主动轮43连接。

[0044] 在其他实施例中，驱动件还可以双动子伺服电机等。

[0045] 优选地，对流装置还包括第一导风片5及第二导风片6，第一导风片5设置在进风口11与第一缺口21之间，所述第一导风片5的延伸方向与所述安装基板1到所述打印区域10的方向平行。在第一直线a的延伸方向上，第二导风片6设置在所述第一缺口21靠近所述第二缺口31的一侧及所述第二缺口31靠近所述第一缺口21的一侧，所述第二导风片6的延伸方向与所述第一直线a的延伸方向一致。

[0046] 本实施例中，第二导风片6设有多个，多个第二导风片6的排布方向与安装基板1到打印区域10的方向平行。第一导风片5也设有多个。第一导风片5及第二导风片6的设置有利于使进入进风口11的风形成稳定的单向层风流，从而实现更好的对流效果。

[0047] 在其他实施例中，第一导风片5及第二导风片6的至少其中一个还可以省略。

[0048] 如图3所示，本发明第二实施例提供另一种对流装置，与第一实施例的不同之处在于，第一导向件2包括第一软管，第二导向件3包括第二软管，进风口11及出风口12省略，第一软管的进口与气源连通，第一软管的出口形成第一缺口21，第二软管的进口形成第二缺口31，第二软管的出口与外界连接驱动机构包括驱动件、第一滑块45、第一导轨46、第二滑块47及第二导轨48，第一滑块45连接在第一软管的出口端，第一滑块45滑动连接在第一导轨46上，第二滑块47连接在第二软管的进口端，第二滑块47滑动连接在第二导轨48上，驱动件用于驱动第一滑块45沿第一导轨46滑动及第二滑块47沿第二导轨48滑动。其中，第一导轨46的轴线与第二直线b重合，第二导轨48的轴线与第三直线c重合。

[0049] 本实施例中的驱动件包括第一电机、第一主动轮41、第一惰轮42、第一皮带49、第二电机、第二主动轮43、第二惰轮44及第二皮带410，第一皮带49套设在第一主动轮41及第一惰轮42上，第一皮带49与第一滑块45连接，第一电机的输出轴与第一主动轮41连接，这样，当第一电机带动第一主动轮41转动时，第一皮带49绕第一主动轮41及第一惰轮42的转动能够带动第一滑块45在第一导轨46上滑动。

[0050] 第二皮带410套设在第二主动轮43及第二惰轮44上，第二皮带410与第二滑块47连接，第二电机的输出轴与第二主动轮43连接。这样，当第二电机带动第二主动轮43转动时，第二皮带410绕第二主动轮43及第二惰轮44转动能够带动第二滑块47在第二导轨48上滑动。

[0051] 在其他实施例中，驱动件还可以是直线电机等其他结构。

[0052] 本发明第三实施例还提供一种基于上述实施例的对流装置的对流方法，包括如下步骤：

[0053] 将所述对流装置放置在打印区域10的上方；

[0054] 打印机沿所述第二直线b依次形成打印内容101；

[0055] 驱动机构驱动所述第一导向件2及所述第二导向件3运动，以使所述对流通道与正在形成的所述打印内容101对应设置。

[0056] 优选地，打印区域10在参考平面上的投影位于所述对流通道的运动范围在所述参考平面上的投影范围内，所述参考平面为所述第二直线b及第三直线c所在的平面，所述第三直线c的延伸方向与所述安装基板1到所述打印区域10的方向垂直。这样，对流通道能够覆盖打印区域10，从而减少任一区域内的溅射及烟尘。

[0057] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

标题	发布/更新时间	阅读量
对流式炉-专利编号CN102771523B	2020-05-11	70
对流式炉-专利编号CN101981384A	2020-05-11	727
对流式炉-专利编号CN101981384B	2020-05-11	840
对流洗脱-专利编号CN1052259A	2020-05-12	944
对流装置及对流方法-专利编号CN109940159A	2020-05-13	888
对流式炉-专利编号CN102771523A	2020-05-12	733
对流式烤箱-专利编号CN107920687A	2020-05-13	721
对流式炉-专利编号CN103329951A	2020-05-12	668
对流系统-专利编号CN109641471A	2020-05-11	292
对流式衣柜-专利编号CN108851596A	2020-05-13	389

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