[發明專利]一種傳感器保護裝置

有效

• 申請號: 201710340438.8
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107020379B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 馮濤;王志國
• 申請（專利權）人: 杭州先臨易加三維科技有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 胡擁軍

本發明一種傳感器保護裝置包括保護裝置，保護裝置設有導向通道、捕捉裝置、檢測腔，導向通道與保護裝置外部環境連通，捕捉裝置與導向通道連通；導向通道將氣體疏導至捕捉裝置；捕捉裝置捕捉雜質；經捕捉后的氣體流至檢測腔；檢測腔與通槽連通。本發明采用導向通道將進入保護裝置的顆粒導向至捕捉裝置捕捉，實現凈化傳感器檢測區域內環境，吸附氧化物煙塵，確保傳感器檢測精度，延長傳感器使用壽命。本發明通過對建造空間內傳感器采用保護裝置的設定，解決了困擾業內的重大問題。同時，使整個建造過程控制精度大幅提升，提高了金屬粉末床3D打印裝備的運行可靠性；為建造大尺寸復雜難于成形建造的3D打印成形件，提供了重要的基礎保障。

技術領域

本發明涉及一種傳感器保護裝置，尤其涉及一種用于金屬3D打印建造過程的傳感器保護裝置。

背景技術

近年來，科技革命與產業變革促使3D打印行業快速發展，作為工業4.0時代最具發展前景的制造技術之一，各個國家紛紛將其作為未來產業發展新增長點加以培育，形成了以軟件、硬件、服務、共享為主線的3D打印產業價值鏈。特別是金屬3D打印裝備制造領域迅猛發展，形成了多模態數據集、多學科交互應用的新技術趨勢。新興技術的應用必然產生新技術應用環境下的技術需求。本發明即是傳感器感知元件在新應用環境下的研究創新型技術應用。

金屬3D打印技術是通過選擇性燒結熔化金屬粉末進行積層建造的增材制造技術。金屬粉末在燒結熔化過程中，需要進行抗氧化保護、去除建造過程煙塵雜質、搭建基礎溫度等技術約束，這就要求金屬3D打印裝備功能配置具備上述條件。建造過程應具備針對技術約束進行實時監測、反饋、處置的功能。抗氧化的保護措施通常采用氮氣(N2)、氬氣(Ar)等惰性氣體進行建造過程保護，煙塵處理通常采用循環凈化處理裝置，過濾粉塵、增壓返回維持建造過程環境壓力穩定。一般地，過程中需采用氧含量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等，進行建造環境參數變量的監測與控制。

3D打印技術即是層疊疊加建造過程技術。一般地，建造層厚為20um～80um，建造一個零件所需的制造周期較長。連續建造過程應具備高可靠性能要求，維持穩定可靠的建造環境，使建造成形件的幾何精度與產品性能穩定可控。在使用過程中，較為突出的問題是傳感器故障、老化、失效等異常；對于上述問題極易造成制造過程中控制數據缺失，控制程序失常，成形件性能評價缺乏依據，乃至控制程序誤動作造成更大的損失等。

建造環境技術指標是金屬3D打印成形技術的重要參數。包含了基礎溫度控制、保護氣氛氧含量控制、成形建造空間壓力控制、成形建造區域內風場控制、濕度控制等。為了維護各項技術指標的穩定可控，需要一個密封的建造圍構空間。該空間的特定區域設計了成形建造區域，該區域需要潔凈的(經過凈化處理過的)惰性氣體，以一定的速度吹掃，去除3D打印過程中產生的煙塵等雜質異物，確保成形件的物理性能。

低氧含量的惰性氣氛工藝約束是建造環境約束的重要條件之一。在建造空間內，一般地，需要穩定壓力下的惰性氣體保護氣氛，壓力范圍維持在50mbar至150mbar之間，保持穩定惰性氣氛狀態。同時，因建造過程產生的煙塵、雜質、飛濺物等需要凈化處理，在有效成形建造范圍內，進行循環風吹掃激勵，帶走影響成形件組織性能的有害物質。從而產生了氣流擾動，使得微細粉末無規則碰撞流動。在整個成形圍構空間內，形成了以微細粉末為主的，包含了氧化物煙塵的混合氣體氣氛，混亂而無規則的運動狀態，對整個圍構內接觸到的任何位置，其中也包含了主動測量檢測用的傳感器元件，這對傳感器壽命與精度產生了不良影響。

針對上述問題，在3D打印領域急需一種傳感器保護裝置。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種傳感器保護裝置，實現凈化傳感器檢測區域內環境，吸附氧化物煙塵，確保傳感器檢測精度，延長傳感器使用壽命。