[實(shí)用新型]一種電熱式全閉環(huán)加熱裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820552542.3
• 申請(qǐng)日: 2018-04-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208143509U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張日升;楊家林;余緯;吳祉群;唐小會(huì);雷艷華;馬紹興;劉維新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院機(jī)械制造工藝研究所
• 主分類號(hào): H05B3/02
• 分類號(hào): H05B3/02
• 代理公司: 中國(guó)工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長(zhǎng)明;韓志英

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電熱式全閉環(huán)加熱裝置。所述的加熱裝置采用電熱式全閉環(huán)加熱技術(shù)，加熱體以不銹鋼片為主體，將平面電阻片沿平面均勻纏繞在主體表面，按需求通以適當(dāng)?shù)碾娏骱蟀l(fā)熱，從而對(duì)固定基板實(shí)現(xiàn)輻射式加熱；針對(duì)加熱體故障后可能使機(jī)床帶電的問(wèn)題，采用將加熱體安裝在一個(gè)陶瓷纖維板制成的托盤內(nèi)的方式，該托盤除了頂部開(kāi)放外，各面均封閉，熱量絕大部分向上方傳遞，從而起到絕緣、隔熱作用；本實(shí)用新型的電熱式全閉環(huán)加熱裝置解決了選區(qū)激光熔融增材制造過(guò)程中的在線高效預(yù)熱問(wèn)題，不僅可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)增材制造過(guò)程中的預(yù)熱，也可以拓展到其他需要在線預(yù)熱的裝置和設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于特種加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電熱式全閉環(huán)加熱裝置。

背景技術(shù)

選區(qū)激光熔融是一種先進(jìn)的數(shù)字化增材制造技術(shù)，以其逐層疊加成形的工藝原理使原來(lái)減材制造無(wú)法完成的加工問(wèn)題成為可能。生產(chǎn)過(guò)程以各種純金屬或合金粉末材料作為加工原料，采用中小功率激光器快速、完全地選擇性熔化金屬粉末，形成致密的金屬零件。因其是一種快速冷卻和凝固的過(guò)程，因而可以獲得非平衡態(tài)過(guò)飽和固溶體及均勻細(xì)小的金相組織，其成型零件致密度近乎100%，機(jī)械性能與鍛造零件相當(dāng)。SLM成型件的應(yīng)用范圍廣泛，如：機(jī)械領(lǐng)域的微器件、模具、生物領(lǐng)域的生物植入零件、電子領(lǐng)域的散熱器件、航空航大領(lǐng)域的超輕結(jié)構(gòu)件、梯度功能復(fù)合材料零件。作為一種金屬加工快速成型技術(shù)，與傳統(tǒng)的加工模式截然不同，不需要復(fù)雜的機(jī)械去除設(shè)備以及復(fù)雜的加工軌跡即可制造形狀極為復(fù)雜的工件。

然而，在增材制造加工過(guò)程中，由于溫度梯度過(guò)大會(huì)產(chǎn)生熱翹曲、球化等現(xiàn)象，影響最終產(chǎn)品的表面粗糙度和形狀精度。

目前的增材制造大多不采用預(yù)熱裝置，如中國(guó)專利文獻(xiàn)庫(kù)公開(kāi)的《不同粉末復(fù)合使用的選區(qū)激光熔融送粉鋪粉裝置》（申請(qǐng)?zhí)枺?014105327927），或僅采用開(kāi)環(huán)預(yù)熱的方式，如中國(guó)專利文獻(xiàn)庫(kù)公開(kāi)的《一種選區(qū)激光熔融深孔增補(bǔ)修復(fù)裝置》（申請(qǐng)?zhí)枺?01410083380X）等。但是，上述裝置普遍存在加熱效率低、絕緣性差、存在安全隱患的缺點(diǎn)，當(dāng)前亟需發(fā)展一種電熱式全閉環(huán)加熱裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電熱式全閉環(huán)加熱裝置。

本實(shí)用新型的電熱式全閉環(huán)加熱裝置，其特點(diǎn)是：所述的加熱裝置包括缸體 、活動(dòng)基板、固定基板、加熱體、熱電偶、絕緣隔熱墊、密封件、活塞體、陶瓷纖維隔熱板；其連接關(guān)系是：所述的活塞體在缸體內(nèi)密封滑動(dòng)連接，活塞體與缸體的接觸面上有固定在活塞體的凹槽內(nèi)的密封件；所述的陶瓷纖維隔熱板的形狀為托盤型，放置在活塞體的上面，加熱體固定在陶瓷纖維隔熱板的底部，加熱體的上方從下至上依次疊加絕緣隔熱墊、固定基板和活動(dòng)基板；熱電偶測(cè)量加熱體的溫度；陶瓷纖維板的下部開(kāi)有電源孔和冷卻水孔，冷卻水通過(guò)冷卻水孔流入活塞體，冷卻活塞體。

所述的固定基板與加熱體之間的距離為2mm，即固定基板與加熱體之間通過(guò)支撐體保持2mm的空間高度，在空間高度內(nèi)固定基板一側(cè)貼有絕緣隔熱墊。

所述的固定基板和活動(dòng)基板通過(guò)螺釘固定連接。

所述的加熱體以不銹鋼片為主體，表面均勻纏繞平面電阻片。

所述的缸體、活塞體的材料均采用淬火鋼。

所述的活動(dòng)基板、固定基板的材料采用黃銅。

所述的密封件的材料采用聚四氟乙烯。

所述的陶瓷纖維板、絕緣隔熱墊的材料采用陶瓷纖維。

所述的加熱體按需求通以適當(dāng)?shù)碾娏骱蟀l(fā)熱，從而對(duì)固定基板實(shí)現(xiàn)輻射式加熱。為了防止加熱體故障后使機(jī)床帶電而引入不安全因素，將加熱體安裝在由陶瓷纖維隔熱板制成的托盤內(nèi)，熱量絕大部分向上方傳遞，從而起到絕緣、隔熱的作用。

所述的固定基板通過(guò)絕緣隔熱墊安裝至有陶瓷纖維隔熱板托盤上方，其與加熱體之間保持2mm的安全距離，同時(shí)設(shè)計(jì)有接地點(diǎn)確保漏電后的電氣安全性。