一种增材制造粉末回收装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种增材制造粉末回收装置，属于增材制造设备技术领域。


背景技术：

2.增材制造，又称3d打印，是基于离散-堆积原理，由零件三维数据驱动“自下而上”通过材料累加的方法直接制造零件的制造方式，将增材粉末打印形成三维的物体，具有工序少、加工周期短的优势，适用于各种结构复杂、精密的零件产品，广泛应用于航空、航天、汽车、医疗等领域。在增材制造过程中，增材粉末是增材制造技术发展的重要物质基础，粉末成本也是增材制造成本的重要部分，由于在增材制造成型时，需要根据零件的高度铺上相同高度的金属粉末，金属粉末的利用率并不高，因此，粉末的重复循环利用是增材制造的关键环节之一，即将单次成型后未烧结/熔化的金属粉末收集后进行处理后实现回收，并将其用于再次成型。
3.对于回收的这部分未熔化凝固为零件的金属粉末，在成型过程中与热源进行了一系列动态热交互作用，会影响金属粉末本身的性质，在成型过程中的飞溅、黏连、重熔等使得金属粉末中的大颗粒增加，回收的金属粉末的长径比增加、形状不规则颗粒数量上升、且存在较多附属颗粒和黏结颗粒，而金属粉末的粒径分布、孔隙率、流动性和松装密度等性能均对成型件表面粗糙度、力学性能等有着重要的影响。因此，在回收金属粉末的过程中，需要筛选出未发生明显变化的金属粉末颗粒，并将发生变大、附属、黏结等变化的颗粒筛除出去。
4.现有技术中，多采用筛网对回收的金属粉末进行筛选，除去上述发生形变的金属粉末，但随着筛分过程的持续进行，滞留在筛网上的大颗粒金属粉末及杂质堆积容易堵塞筛网，降低筛分效率。为了及时清除筛网上的大颗粒及杂质，有在回收装置中设置粗料收集桶，将粗料收集桶入口处连通的管道连接到筛网上方的位置，并在管道口处设置排料阀，通过监测筛网上的物料重量启闭排料阀，将筛网设置有一定的倾角，排料阀设置在较低的一端，物料则导向筛网较高的一端进料，使筛网上的物料通过排料阀进入粗料收集桶内，但由于所回收的金属粉末，尤其是长径比增大、形状不规则、出现附属和黏结的颗粒，其流动性严重下降，而符合回收要求的金属粉末颗粒的流动性相对更好，因此，倾斜设置的筛网对在将不合格品回收至排料阀内时，易使更多合格品也落入排料阀。而通过循环上料装置将粗料收集桶内的粗料和粉末再次送入进料斗进行二次筛分，又导致回收筛分的效率低下，且二次筛分过程中，仍有部分合格的金属粉末颗粒落入粗料收集桶内。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种增材制造粉末回收装置。
6.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种增材制造粉末回收装置，包括回收仓，所述回收仓上开设有回收口，所述回收仓内设置有第一筛分件，所述第一筛分件两侧分别设置有第二筛分件，所述第二筛分件位于第一筛分件与回收仓内壁之间。所述
第一筛分件上沿两个第二筛分件连线方向滑动的清扫组件，所述第二筛分件的端部连接有集料通道，所述第二筛分件内沿其长度方向滑动连接有推料组件，所述集料通道远离第二筛分件的一端固定连接有集料腔。
7.进一步的，所述第二筛分件包括筛分腔，所述筛分腔内设置有沿筛分腔长度方向延伸的凸起部，所述凸起部表面为倾斜的斜面，所述凸起部与筛分腔侧壁之间的底壁上开设有筛分通道。
8.进一步的，所述推料组件包括推料件和驱动件，所述筛分腔侧壁与凸起部之间形成的间隙形状与推料件的形状相匹配，所述驱动件推动推料件沿筛分腔来回移动。
9.进一步的，所述集料通道与筛分腔的连接处铰接有挡件。
10.进一步的，所述筛分腔外侧固定连接有振动电机。
11.进一步的，所述筛分腔远离回收口的一侧固定连接有收集网罩。
12.进一步的，所述第一筛分件远离回收口的一侧设置有回收腔，所述回收腔的底部由两侧向中央倾斜，所述回收腔的底端固定连接有回收通道，所述回收通道远离回收腔的一端设置有回收盒。
13.进一步的，所述收集网罩远离筛分腔的一侧与回收腔连通。
14.进一步的，所述清扫组件包括清扫件和驱动清扫件移动的驱动机构。
15.本实用新型的有益效果是：
16.1）通过在回收装置内设置第一筛分件和第二筛分件以及清扫组件，将第一筛分件上残留的大颗粒物料及杂质清扫至第二筛分件内，利用第二筛分件对物料进行二次筛分，并利用推料组件将筛分后的大颗粒物料及杂质通过集料通道推至集料腔内进行收集，有利于实现对所回收的粉末颗粒中合格品与大颗粒物料及杂质的分离，实现对合格品的高效回收，减少筛网的堵塞。
17.2）通过在第二筛分件内设置表面倾斜的凸起部，使被带入第二筛分件中的合格金属粉末颗粒从凸起部与筛分腔内壁之间的间隙落入筛分通道中，然后再用推料组件将剩余的物料推至集料通道，有利于实现合格品与大颗粒物料及杂质之间的充分筛分，提高回收率，减少浪费。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图。
19.图2为图1中的c部放大图。
20.图3为图1中的a-a向剖视图（清扫组件未示出）。
21.图4为图1中的b-b向剖视图。
22.图中，1、回收仓；11、回收口；12、回收腔；13、回收通道；14、回收盒；2、第一筛分件；3、第二筛分件；31、筛分腔；32、凸起部；33、筛分通道；34、振动电机；4、清扫组件；41、清扫件；42、驱动机构；5、集料通道；51、挡件；6、集料腔；7、推料组件；71、推料件；72、驱动件；8、收集网罩。
具体实施方式
23.下面将结合实施例，对本实用新型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。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.如图1和图4所示，本实用新型提供一种技术方案：一种增材制造粉末回收装置，包括回收仓1，在回收仓1的顶部开设有回收口11，使用后的增材制造粉末由成型仓经负压设备回收至回收口11处，回收增材制造粉末的负压设备为现有技术，在此不作赘述。在回收仓1内设置有第一筛分件2，本实施例采用的第一筛分件2为筛分网，在第一筛分件2左右两侧分别设置有第二筛分件3，第二筛分件3位于第一筛分件2与回收仓1内壁之间，即第二筛分件3的一侧与回收仓1内壁连接，另一侧与第一筛分件2连接。第一筛分件2远离回收口11的一侧，即第一筛分件2的下方设置有回收腔12，回收腔12的底部由两侧向中央倾斜，形成类似倒锥形的结构，在回收腔12的底端固定连接有回收通道13，以便于将回收腔12内的物料导向中央的回收通道13，回收通道13的下端设置有回收盒14，通过第一筛分件2的物料沿回收通道13落入回收盒14，实现回收。
25.如图1所示，在第一筛分件2上沿两个第二筛分件3连线方向滑动的清扫组件4，即该清扫组件4可在两个第二筛分件3之间移动，将第一筛分件2上残留的物料扫入第二筛分件3内。本实施例的清扫组件4包括清扫件41和驱动清扫件41移动的驱动机构42，其中，清扫件41为长条形刷，该清扫件41的刷毛部分与第一筛分件2上表面相邻，驱动机构42包括丝杆和导杆，清扫件41上开设有与丝杆相配合的螺纹孔以及与导杆相配合的导向孔，由电机驱动丝杆转动，清扫件41在丝杆和导向杆作用下沿丝杆长度方向来回移动。
26.如图1和图2所示，本实用新型的第二筛分件3包括筛分腔31，筛分腔31内设置有沿筛分腔31长度方向延伸的凸起部32，本实用新型的凸起部32采用三角形结构，该三角形凸起的一边与筛分腔31底壁连接，另外两边则形成两个倾斜的斜面，凸起部32的这两个斜面与筛分腔31的侧壁之间形成容纳物料的空间，在筛分腔31的底部，即凸起部32与筛分腔31侧壁之间的底壁上开设有筛分通道33，使进入第二筛分件3的物料沿凸起部32的侧壁滑落至筛分通道33，符合粒径要求的物料从筛分通道33落下，不符合的则滞留在筛分腔31内。在第二筛分件3的端部连接有用于收集不合格回收料的集料通道5，在第二筛分件3内沿其长度方向滑动连接有推料组件7，用于将第二筛分件3内停留的不合格回收料推至集料通道5内。集料通道5的下端固定连接有集料腔6，不合格的回收料沿集料通道5落入集料腔6内。
27.如图1和图3所示，为了减少合格的物料落入集料通道5，在集料通道5与筛分腔31的连接处铰接有挡件51，并在挡件51的铰接处设置扭簧，使其在被推料组件7顶开后可以自动复位。本实施例采用的推料组件7包括推料件71和驱动件72，其中，推料件71的形状为与筛分腔31侧壁和凸起部32之间形成的间隙形状相匹配，即该推料件71的形状与筛分腔31内的空间一致，使推料件71正好能够在驱动件72的推动下沿筛分腔31内部来回移动。为提高第二筛分件3的筛分效果，在筛分腔31外侧固定连接有振动电机34，通过振动使第二筛分件3内的物料快速完成筛分。
28.如图1所示，在筛分腔31的下方固定连接有收集网罩8，用于对通过筛分通道33的物料进行收集和再次筛分，收集网罩8的下方与回收腔12连通，通过收集网罩8的合格物料进入回收腔12内，与第一筛分件2筛分后的合格物料汇合。
29.本实用新型在使用时，将回收的增材制造粉末由回收口11处投入回收仓1内，粉末
物料掉落在第一筛分件2上，第二筛分件3上的振动电机34启动，与第二筛分件3连接的第一筛分件2也受到振动，加速第一筛分件2上的物料通过筛网。粒径大小合格的物料通过筛网落入回收腔12内，并沿回收腔12底壁从回收通道13进入回收盒14内实现回收，不合格的物料则停留在第一筛分件2表面。经过预定时间后，启动清扫组件4中的驱动机构42，驱动清扫件41沿第一筛分件2上表面移动，将第一筛分件2上残留的物料扫入对侧的第二筛分件3内，物料在第二筛分件3内继续进行筛分，被扫入的物料沿凸起部32表面滑落至凸起部32与筛分腔31侧壁之间的间隙，粒径大小合格的物料沿间隙处的筛分通道33落入收集网罩8内，并通过收集网罩8落至回收腔12，粒径大小不合格的物料则残留在筛分腔31内，部分形状特殊的长条形物料则滞留在收集网罩8内。经过预定时间的筛分后，推料件71在驱动件72的驱动下从远离集料通道5的一侧向集料通道5方向移动，集料通道5口处的挡件51被物料推开，筛分腔31内残留的物料落入集料通道5内，并被集料通道5底部的集料腔6收集。装置运行前，可设定清扫组件4和推料组件7的启动时间交错开，避免在推料件71在返回远离集料通道5一端前筛分腔31内被推入新物料。
30.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。