一种多层舵3D打印件内腔残粉检测与清理方法与流程

一种多层舵3d打印件内腔残粉检测与清理方法
技术领域
1.本发明属于3d打印技术领域，特别是一种多层舵3d打印件内腔残粉检测与清理方法。


背景技术：

2.3d打印使用的原材料粉末大多为微米级，打印成形后，零件内部会存在大量多余的残余粉末，残粉受热会发生粘连，在降低零件表面质量的同时，还可能会堵塞零件内部结构，最终影响零件的正常使用。因此，在零件热处理前，必须将零件表面及内部的残余粉末清理干净。随着3d打印技术的发展，3d打印零件的复杂程度越来越高，这就增加了粉末清理工作的难度，尤其是面对复杂内腔结构的3d打印件，其粉末残留位置难以直接观察，并且残余粉末极难清理；此外，当一块基板上打印多个零件时，通用方法难以完全检测零件内腔的残余粉末，这也大大增加了清理残余粉末的难度。由于3d打印快速技术快速成形、直接制造、成形金属零件可接近或达到锻件性能等特点，航空航天、医疗器械等行业与3d打印的联系越来越紧密，而残余粉末的检测与清理问题在一定程度上限制了3d打印技术的应用与推广。3d打印技术在高速发展的同时，也对粉末检测和粉末清理提出极大的市场需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种多层舵3d打印件内腔残粉检测与清理方法，以解决舵零件残余粉末难以检测和清理的问题。
4.实现本发明目的的技术解决方案为：
5.一种多层舵3d打印件内腔残粉检测与清理方法，
6.首选将打印的具有多层结构的舵零件，通过舵零件的基板将舵零件固定在检测仓内的固定板上；
7.向检测仓内通入惰性气体，然后打开鼓风机和吸尘器，通过鼓风机向检测仓内通入惰性气体以清理舵零件表面残粉，并通过吸尘器将清除的残粉吸收回收；
8.使用位于检测仓顶部的x射线仪器检测位于外部的舵内腔的残粉，通过固定在检测舱上的手套箱并使用吹风喷嘴端部的摄像头检测位于中间的舵内腔的残粉，获得残粉位置和数量；
9.通过转轴旋转固定板以调整舵预留的清粉孔的角度，便于鼓风机对内腔参与粉末的清理，或通过调整角度并结合吹风喷嘴将内腔的残粉清除。
10.本发明与现有技术相比，其显著优点是：
11.(1)本发明解决了一块基板打印多个舵零件，舵零件残余粉末难以检测和清理的问题。先检测残余粉末的数量和位置，再采用合适的参数进行清理回收粉末，实现高效、节能地清理残余粉末。
12.(2)操作过程中，在鼓风机和吸尘器的作用下，气体单向流动，可以有效地实现对残余粉末的清理。
13.(3)在惰性气体保护下清理回收粉末，避免发生污染环境、伤害操作人员的健康和浪费粉末原材料等情况。
附图说明
14.图1为本专利仪器主体的主视剖视图。
15.图2为粉末检测软管示意图。
16.图3为一块基板打印四件舵零件的示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的介绍。
18.结合图1-图3，本实施例的一种多层舵3d打印件内腔残粉检测与清理方法，基于以下检测装置，该装置包括x射线仪器1、粉末检测软管2、鼓风机3、吸尘器4、手套箱5、气体循环系统6、气体含量检测仪7、进气管8、出气管9、集粉管路10、仪器主体11、检测舱12、工作平台13、集粉舱14和鼓风机舱15。所述x射线仪器1固定连接在检测舱12上，所述粉末检测软管2一端安装连接在检测舱12上，所述粉末检测软管2的具体结构为可动软管201、摄像头202和吹风喷嘴203，摄像头202安装在可动软管201的端部，吹风喷嘴203安装在可动软管201的端部，所述鼓风机3放置在鼓风机舱15内，所述鼓风机舱15顶部有进气管8，底部与检测舱12相连，所述鼓风机3通过导线连接到仪器主体10的电源线，所述鼓风机3下端通过出气管9与检测舱12相连通，所述吸尘器4固定在检测舱12底部，所述吸尘器4通过导线连接到仪器主体11的电源线，所述集粉舱14位于吸尘器4正下方，通过集粉管路10与吸尘器4相连。所述检测舱12底部呈开口向上的喇叭形，便于残粉的收集。所述手套箱5固定在检测舱12上，所述气体循环系统6固定在检测舱上，且气体循环系统通过导线连接到仪器主体11的电源线，所述气体含量检测仪7固定在检测舱上，且气体含量检测仪7通过导线连接到仪器主体11的电源线，所述工作平台13位于检测舱12中间区域，所述工作平台13的具体结构为：固定板1301和旋转杆1302，旋转杆1302两端分别连接在固定板1301和检测舱12上。
19.其中，所述手套箱5为2个，所述旋转杆1302为2个。
20.其中，所述进气管8可按需求输入不同气体。
21.工作原理：此3d打印复杂结构内腔残粉检测与清理方法，在如图1所示的状态下进行残粉检测和清理。操作前，将如图3所示的3d打印零件固定于工作平台13的固定板1301上，使用气体循环系统6，使仪器本体11内充满所需惰性气体，通过气体检测仪7(或压力检测仪)观察仪器本体11内气体含量，当仪器本体11内的气体满足要求时，则开始检测、清理残粉。打开鼓风机3和吸尘器4，清理零件表面残粉。使用x射线仪器1检测零件内腔残粉，判断残粉位置和数量。如图3所示，一块基板上打印4件舵零件，通过x射线仪器1只能检测位于外侧的舵1和舵4零件内部残余粉末，位于中间的舵2和舵3的内部残粉难以通过x射线仪器1检测，接着通过手套箱5使用粉末检测软管2进一步检测零件内腔残粉的位置和数量；将粉末检测软管2伸入舵1零件顶部预留的清粉孔内，确认舵1内部残粉位置和数量，之后通过转动不同的角度，将粉末清粉孔内清出，若遇到零件内腔残余粉末难以清理的情况，可以使用粉末检测软管2顶端的吹风喷嘴203将残粉吹起，在气流的作用下完成残粉清理。舵2、舵3和舵4零件残粉清理同舵1一致。气体通过进气管8、鼓风机3、出气管9，最终流动到吸尘器4，在
此过程中，会形成一定强度的气流，在气流作用下，可以有效地清理零件表面和内腔残粉，在此期间，可通过转动工作平台的旋转杆，调节工作平台的角度，更有效地进行残粉清理；此外，集粉舱内的残余粉末，可根据需要进行回收使用或视为废弃物处理。
22.本发明中，可以根据需要通入气体，在惰性气体条件下集粉舱内回收的残余粉末，通过筛分、检测等处理后，可作为原材料再次打印零件。
23.本发明中，工作平台13可绕旋转杆1302进行360
°
旋转，更有效地清理零件内腔的残余粉末。
24.本发明中，通过检测3d打印零件内腔残余粉末的位置和数量，判断鼓风机3和吸尘器4的工作参数，具体根据工艺要求而优化。
25.本发明中，鼓风机和吸尘器产生的气流可将检测舱内的残余粉末带入集粉舱内，实现对检测舱内的有效清理，必要时，还可以伸入手套箱通过粉末检测软管2对检测舱进行深度清洁。
26.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。