粉末回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種粉末回收系統(tǒng)，尤指一種適用于立體成型裝置的封閉式的粉末回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]快速成型技術(shù)(Rapid Prototyping,簡稱RP技術(shù))為依據(jù)建構(gòu)金字塔層層堆迭成型的概念所衍生的技術(shù)，其可以快速且低成本地將設(shè)計者的構(gòu)想在短時間內(nèi)成型，呈現(xiàn)給社會大眾，其主要特征是成型的快捷性，能在不需要任何刀具、模具以及冶具的情況下，自動、快速地將任意復(fù)雜形狀的設(shè)計方案快速轉(zhuǎn)換為3D的實體模型，大幅縮短了新產(chǎn)品的研發(fā)周期及減少研發(fā)成本，并能確保新產(chǎn)品的上市時間和新產(chǎn)品一次開發(fā)的成功率，它促使技術(shù)人員之間，以及技術(shù)人員與企業(yè)決策者、產(chǎn)品的用戶等非技術(shù)人員之間提供一個更加完整及方便的產(chǎn)品設(shè)計交流工具，從而明顯地提高產(chǎn)品在市場上的競爭力及企業(yè)對市場的快速反應(yīng)能力。
[0003]目前RP技術(shù)發(fā)展出利用噴印技術(shù)結(jié)合載具精密定位技術(shù)的方式來生產(chǎn)3D的實體模型，其生產(chǎn)方式為先將一層建構(gòu)粉末鋪設(shè)于載具上方并利用噴墨打印技術(shù)于部分建構(gòu)粉末上噴印高黏度膠合劑液體，使膠合劑液體與建構(gòu)粉末沾黏并固化，一直重復(fù)上述工藝層層堆砌即可完成3D的實體模型。
[0004]習(xí)用RP技術(shù)的立體成型裝置在鋪粉、打印及取出成型品時，以人工方式進行，且所揚起的粉塵常會造成工作環(huán)境的污染，亦容易沾染于立體成型裝置的整個作業(yè)機臺上，為了維持作業(yè)正常，習(xí)用技術(shù)需于進行某一階段作業(yè)后，即以人工方式執(zhí)行吸塵及清掃保養(yǎng)的工作。如此一來，習(xí)用RP技術(shù)的立體成型裝置不僅耗費人力資源，且長時間與粉塵接觸會對工作人員的身體產(chǎn)生不良影響。
[0005]又，目前3DRP快速成型裝置為了改善工作空間環(huán)境的潔凈度，進而提供一種用于3D打印裝置的粉末處理系統(tǒng)，如ZC0RPATIP0N公司在2006年5月26日于美國所提出US7971991專利號。如圖1所示，粉末處理系統(tǒng)I由制作室10、兩個溢流腔11、11’、除粉末室12、粉末容器13、多路閥14、軟管15、過濾裝置16、分配料斗17等元件所組成。
[0006]在前述專利案中，溢流腔11、11’主要用以收集來自制作室10建構(gòu)3D立體成型物時的多余粉末，且完成的3D立體成型物于除粉末室12中可進行清潔及整理，并同時產(chǎn)生一部分余粉。另外，粉末容器13則用以供新粉末設(shè)置，且這些余粉及新粉可匯集至多路閥14，再以真空負壓將粉末通過軟管15傳輸至過濾裝置16進行粉末過濾，最后再導(dǎo)送至分配料斗17中，以完成粉末的回收再利用。
[0007]然而，前述的粉末處理系統(tǒng)1，雖可將收余粉或廢粉再回收利用，但在實際實施上仍有許多不便及難處，包括:
[0008](I)溢流腔11、11’、除粉末室12及粉末容器13中的粉末需經(jīng)由多路閥14的切換以進行粉末回收，然而通過多路閥14的設(shè)置方式不僅增加系統(tǒng)控制的復(fù)雜度，且一旦多路閥14運作失效，粉末處理系統(tǒng)I亦隨的停擺，而導(dǎo)致無法進行粉末回收再利用的作業(yè)。
[0009](2)再者，粉末處理系統(tǒng)I經(jīng)多路閥14及軟管15傳輸至回過濾裝置16的粉末，會于過濾裝置16進行過濾后，再輸入至分配料斗17內(nèi)，然粉末處理系統(tǒng)I內(nèi)為了帶動粉末傳輸，故其氣壓較高，進而使其所夾帶貫入的粉末以高速沖擊過濾裝置16的過濾器(未圖示)，如此一來，易造成過濾裝置16內(nèi)部的過濾器損壞，導(dǎo)致過濾裝置16使用年限減低。
[0010](3)另外，由3DRP快速成型裝置所建構(gòu)的3D立體成型物，其建構(gòu)粉末需要適當(dāng)比例的粗細顆粒粉末混合，以使成型的物件具有較佳的黏結(jié)粉末強度以及更細致的表面。然而，習(xí)用的粉末處理系統(tǒng)I僅能針對粗顆粒的粉末予以回收(即溢流腔11、11’、除粉末室12所回收的粉末)，并僅以一道過濾程序回收顆粒較粗的余粉，此方式不僅使回收再利用的余粉難以達到較佳的顆粒大小比例，亦無法達成較高的回收再利用率。因此，該粉末處理系統(tǒng)I需額外使用粉末容器13，以將新粉導(dǎo)入分配料斗17中，再與回收的粉末調(diào)整至適當(dāng)比例才可做為3DRP快速成型裝置的建構(gòu)粉末，即因粉末回收再利用效率不佳，且回收粉末顆粒大小不合使用，而需額外添加新粉，導(dǎo)致成本增加。
[0011]有鑒于此，如何發(fā)展一種粉末回收裝置，以解決習(xí)用技術(shù)所遭遇的各種缺失及不便，實為目前需解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于提供一種粉末回收系統(tǒng)，其通過導(dǎo)送管形成封閉式循環(huán)管路，無需通過多路閥來切換來進行粉末回收，使系統(tǒng)操作上較為便利，也可以減少裝置的設(shè)置成本。
[0013]本發(fā)明的另一目的在于提供一種粉末回收系統(tǒng)，其經(jīng)由多道粉末過濾處理程序，第一道利用旋風(fēng)集塵處理可提升過濾粉末達到95?99%的回收再利用率，其余微細余粉經(jīng)第二道微粒過濾處理，可再提升I %?5%的過濾粉末回收再利用率，最后第三道經(jīng)由靜電粉塵過濾處理裝置的設(shè)置，將最細微無法再回收利用的懸浮余粉保留在粉末回收系統(tǒng)的回收管路中，以防止排出粉塵飛揚而污染環(huán)境，達到真正無粉塵飛揚的潔凈工作環(huán)境，同時經(jīng)第一道及第二道粉末過濾，促使回收的粉末達較佳的顆粒大小比例。
[0014]本發(fā)明的再一目的在于提供一種粉末回收系統(tǒng)，其利用旋風(fēng)集塵裝置提供二次緩沖旋轉(zhuǎn)氣流，以減緩粉末掉落速度，避免粉末回收過程中直接撞擊供粉槽，造成供粉槽的損壞，同時亦可減少對供粉槽內(nèi)部已壓實的回收粉末的干擾。
[0015]本發(fā)明的又一目的在于提供一種粉末回收系統(tǒng)，其經(jīng)由建構(gòu)余粉收集裝置在建構(gòu)槽四周大面積收集落粉的設(shè)置，且回收粉末集中于唯一的集料出口經(jīng)架橋排除器予以順利排出回收，可有效以大面積快速回收，提升回收粉末的效益。
[0016]本發(fā)明的又一目的在于提供一種粉末回收系統(tǒng)，經(jīng)由將第一旋風(fēng)筒的進料入口所導(dǎo)接的導(dǎo)送管設(shè)計為可插拔管路，使其做為吸塵之的用途，從而可隨時維持建構(gòu)成型的工作環(huán)境潔凈度，以避免粉末妨礙裝置零組件的工作精度，進而延長裝置零組件的使用壽命。
[0017]為達前述目的，本發(fā)明一較廣實施樣態(tài)為提供一種粉末回收系統(tǒng)，適用于一立體成型裝置的建構(gòu)槽周圍收集回收粉末，該系統(tǒng)至少包括:一供料裝置，具有一供粉槽，容置收集回收粉末于內(nèi)部，該供粉槽具有一第一入口、一第二入口及一落粉出口，供以回收粉末由落粉出口出落入于建構(gòu)槽進行建構(gòu)成型作業(yè)；一建構(gòu)余粉收集裝置，具有一導(dǎo)送槽，布建于建構(gòu)槽四周大面積承接落下建構(gòu)余粉，該導(dǎo)送槽底部具有一集料出口，供回收落粉排出收集；一旋風(fēng)集塵裝置，包括一第一旋風(fēng)筒及一第二旋風(fēng)筒，個別具有一進料入口、一排料出口及一落粉口，該第一旋風(fēng)筒的進料入口經(jīng)由一導(dǎo)送管與該建構(gòu)余粉收集裝置的集料出口相連通，該第一旋風(fēng)筒的排料出口與該第二旋風(fēng)筒的進料入口經(jīng)由一導(dǎo)送管相連通，而該第一及第二旋風(fēng)筒的落粉口分別與該供料裝置的第一入口及第二入口相連通，供該第一及第二旋風(fēng)筒經(jīng)過氣流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流使大粒徑建構(gòu)余粉因重力落入供料裝置中，而粒徑較小微細余粉由該二旋風(fēng)筒的排料出口進行傳輸排出；一微粒濾凈裝置，包括一集粉槽、一頂蓋槽、一過濾網(wǎng)、一導(dǎo)粉入口及一氣流導(dǎo)接口，該集粉槽及該頂蓋槽相互罩蓋，且兩者中間夾置定位過濾網(wǎng)以形成內(nèi)部具有導(dǎo)氣空間的封閉槽體，該導(dǎo)粉入口設(shè)置于該集粉槽一側(cè)，并導(dǎo)接導(dǎo)送管與該第二旋風(fēng)筒的排料出口導(dǎo)接而相互連通該導(dǎo)氣空間，該氣流導(dǎo)接口設(shè)置于該頂蓋槽頂部，可導(dǎo)入負壓氣流，以將由該第二旋風(fēng)筒導(dǎo)送的微細余粉導(dǎo)送至該導(dǎo)氣空間內(nèi)過濾網(wǎng)進行過濾作業(yè)收集；一氣壓輸送產(chǎn)生裝置，供產(chǎn)生負壓氣流，包括一導(dǎo)氣接口及一過濾接口，該導(dǎo)氣接口導(dǎo)接導(dǎo)送管與該微粒濾凈裝置的氣流導(dǎo)接口相連通，以導(dǎo)入負壓氣流；以及一靜電粉塵過濾處理裝置，具有一導(dǎo)管接口及集塵板，該導(dǎo)接管口導(dǎo)接導(dǎo)送管與該氣壓輸送產(chǎn)生裝置的過濾接口相連通，將該微粒濾凈裝置過濾后懸浮余粉導(dǎo)入用以集塵板進行靜電吸附過濾作業(yè)；藉此，所構(gòu)成封閉式循環(huán)管路的粉末回收系統(tǒng)，當(dāng)該氣壓輸送產(chǎn)生裝置提供負壓氣流形成整個封閉管路氣流導(dǎo)送時，促使建構(gòu)余粉收集裝置將建構(gòu)槽溢出余粉吸附導(dǎo)送至旋風(fēng)集塵裝置做大粒徑粉末收集至供料裝置回收利用，并驅(qū)動該微細余粉自該旋風(fēng)集塵裝置導(dǎo)送至該微粒濾凈裝置進行過濾，并使過濾后的懸浮余粉導(dǎo)送至該靜電粉塵過濾處理裝置予以吸附不排出，完成多道過濾無粉塵飛揚的粉末回收系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0018]圖1為習(xí)用粉末處理系統(tǒng)的示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明較佳實施例的立體成型裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明較佳實施例的立體成型裝置的粉末回收系統(tǒng)的示意圖。
[0021]圖4A為圖3所示的供料裝置的示意圖。
[0022]圖4B為圖3所示的供料裝置的另一實施方面的示意圖。
[0023]圖5為圖3所示的粉末回收系統(tǒng)的建構(gòu)余粉收集裝置及架橋排除器的示意圖。
[0024]圖6A為圖5所示的架橋排除器的結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0025]圖6B為圖5所示的架橋排除器的另一實施方面的結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0026]圖7為圖3所示的粉末回收系統(tǒng)的塊狀粉末過濾裝置的示意圖。
[0027]圖8為圖3所示的粉末回收系統(tǒng)的旋風(fēng)集塵裝置的示意圖。
[0028]圖9為圖3所示的粉末回收系統(tǒng)的微粒濾凈裝置的示意圖。
[0029]圖1OA為圖3所示的粉末回收系統(tǒng)的微粒濾凈裝置內(nèi)部的負壓氣流示意圖。
[0030]圖1OB圖為圖3所示的粉末回收系統(tǒng)的微粒濾凈裝置內(nèi)部的正壓氣流示意圖。
[0031]圖11為圖3所示的粉末回收系統(tǒng)的氣壓輸送裝置及靜電粉塵過濾處理裝置的示意圖。
[0032]圖12為圖2所示的管路接頭操作示意圖。
[0033]圖13為后處理裝置的示意圖。
[0034]【符號說明】
[0035]1:粉末處理系統(tǒng)
[0036]10:制作室
[0037]11、11’:溢流腔
[0038]12:除粉末室
[0039]13:粉末容器
[0040]14:多路閥
[0041]15:軟管
[0042]16:過濾裝置
[0043]17:分配料斗
[0044]2:立體成型裝置
[0045]21:建構(gòu)平臺
[0046]22:建構(gòu)槽<