[發明專利]一種雙層氣體保護容器

有效

• 申請號: 201610564969.0
• 申請日: 2016-07-18
• 公開（公告）號: CN107626920B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 黃聲野
• 申請（專利權）人: 中國兵器裝備研究院
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00
• 代理公司: 中國船舶專利中心 11026
• 代理人: 張東雁

一種雙層氣體保護容器，包括內層殼體(20)和外層殼體(10)，內層殼體(20)和外層殼體(10)都是密封結構，其中外層殼體(10)將內層殼體(20)包裹在內，內層殼體(20)的底部固定在外層殼體(10)底部，外層殼體(10)底部安裝在地面上，地面以上的外層殼體(10)內層殼體(20)之間有空隙，其特征在于，在外層殼體(10)的內壁上安裝有外層氣體成份監控傳感器(50)，在內層殼體(20)的內壁上安裝有內層氣體成份傳感器(60)和氣壓傳感器(80)，在外層殼體(10)上安裝有外層充氣裝置(40)和外層排氣裝置(90)，外層充氣裝置(40)和外層排氣裝置(90)分別穿過外層殼體(10)；本發明結構簡單，使用方便，有效地避免空氣中的氧氣滲入工作的內層空間，提高了3D打印產品的質量。

技術領域

本發明是一種雙層氣體保護容器，特別是金屬材料激光增材制造設備的氣體保護室，尤其適合大型金屬構件激光熔化直接成形增材制造設備的氣體保護室。

技術背景

增材制造俗稱3D打印，是一種根據三維數字模型進行材料添加和融合來制造構件的過程，通常采用層層疊加方式進行，是一種與傳統的減材制造相反的新興制造技術。該技術可以在一臺設備上根據數字模型快速精確地制造幾乎任意形狀的結構，解決了以往復雜結構難以加工的問題，同時減少了工序、縮短了單件制造周期、節省材料，被認為可能給傳統制造業帶來變革性的影響。

增材制造過程通常分成四個步驟，首先使用CAD軟件進行設計或通過對實物的三維掃描建立三維數字模型，然后對這個三維模型進行添加輔助支撐結構、分層和路徑規劃等工藝處理，形成工藝文件，接下來將這個工藝文件輸入增材制造設備進行逐層加工，得到三維實體，最后進行熱處理和必要的表面處理等后處理。針對不同的材料，增材制造出了多種技術分支，包括熔融沉積成形技術(Fused Deposition Modeling，FDM)、激光選區燒結(Selective Laser Sintering)、激光熔化沉積(Laser Melting Deposition，LMD)、激光選區熔化(Selective Laser Melting，SLM)、電子束選區熔化(Selective Electron BeamMelting，SEBM)、層壓制造技術Layer Laminate Manufacturing(LLM)、激光化學氣相沉積技術(Laser Chemical Vapor Deposition，LCVD)等

由于金屬零件通常要求較高的機械性能，而且金屬材料本身熔點高、對激光的吸收率低，加工困難，因此，金屬材料的增材制造具有最大的難度，同時也對制造業具有最大的影響。金屬材料的增材制造技術可以分成兩類，一類是以送粉方式添加材料的激光熔化沉積技術(LMD)，擅長制造大型復雜主承力構件，另一類是以在粉床上鋪粉的方式添加材料的激光或電子束選區熔化技術(SLM/SEBM)，適合制造小型精密復雜結構。

在金屬材料激光增材制造過程中，為了避免金屬材料熔融狀態下發生氧化而成形件的性能，成形過程需要在低氧含量環境下進行。通常的辦法是將用于成形的機械傳動機構(比如機床)、光粉耦合、工作臺等機構放置在一個密閉容器內工作，稱為氣體保護室或氣氛保護室，并在氣體保護內充滿惰性氣體以保持很低的氧含量。