[發明專利]一種金屬3D打印機智能除氧循環凈化方法及設備

在審

• 申請號: 201910588742.3
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110181055A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 亢志穎
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y40/00;B33Y30/00
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 馬東瑞

本發明提供了一種金屬3D打印機智能除氧循環凈化設備，包括成型室，成型室外通過循環管道連接有氣體凈化裝置、粉塵過濾室、管道風機，同時本發明還提供了該設備的除氧凈化方法。本發明可以在加工進行之前將成型室內氧含量降低到要求范圍，加工過程中啟動氣體循環凈化，保持成型室內氣體純凈度；引入壓強檢測和含氧量檢測，使加工過程中得含氧量和壓強時刻處于合理范圍內，同時提高了3D打印機的成型效率和質量，保證了加工過程的安全可靠。

技術領域

本發明涉及增材制造領域，具體而言，涉及一種金屬3D打印機智能除氧循環凈化方法及設備。

背景技術

在激光選區熔化金屬3D打印技術成型過程中，成型室內的氧含量過高會導致激光掃射過程中金屬粉末氧化，造成零件的性能不達標。此外，粉末中還含有C，Mn，Ca等雜質，它們會與氧氣結合易形成穩定的雜質相。C還會產生煙霧導致保護氣效果減弱，污染透鏡鏡片等諸多不良后果。所以需要對成型室氣體進行除氧且循環凈化處理。

經過海量檢索，發現現有技術的金屬3D打印機除氧設備如公開號為CN104353832A公開的一種金屬3D打印機密封艙氣氛除氧及循環凈化方法及設備，成型室的兩端分別設有進、出氣口，進、出氣口通過氣體循環管道連接；在氣體循環管道上設有第一氣動蝶閥、粉塵凈化器、第二氣動蝶閥、除水干燥器；在第二氣動蝶閥與除水干燥器之間的氣體循環管道上設有一個分支管路，該分支管路的末端連接真空泵，分支管路上設有分子篩和真空管道電磁閥；成型室連接惰性氣體源。本發明可以在加工進行之前將成型室內氧含量降低到要求范圍，加工過程中啟動氣體循環凈化，保持成型室內氣體純凈度；引入壓力檢測和含氧量檢測，使加工過程中得含氧量和壓強時刻處于合理范圍內。提高了3D打印機的成型效率和質量，保證了加工過程的安全可靠。或如公開號為KR101921722(B1)公開的一種用于三維(3D)打印的保護氣體裝置，以通過薄的堆疊寬度快速堆疊大量的保護氣體裝置，以及包括該裝置的保護氣體冷卻系統。根據本發明的一個實施例，用于3D打印的保護氣體裝置沿預定路徑移動，并通過電弧焊方法將供應的焊接金屬堆疊在焊盤上以制造3D結構。保護氣體裝置包括：保護氣體噴嘴單元，其朝向焊盤噴射保護氣體，同時圍繞噴嘴裝置，該噴嘴裝置具有用于排出供應的焊接金屬的供應管，以保護在焊盤和供應管之間產生的電弧；冷卻噴嘴單元，在圍繞保護氣體噴嘴單元的同時朝向焊盤噴射第一冷卻氣體，以冷卻由電弧熔化的焊接金屬；并且，尾部噴嘴單元在圍繞冷卻噴嘴單元的同時朝向襯墊噴射第二冷卻氣體，以便降低沿著路徑堆疊的焊接金屬的剩余熱量，并且將堆疊的焊接金屬與大氣屏蔽開。

綜上所述，目前，傳統的除氧方法是將成型室內的空氣排出機體，然后通入高純保護氣體，形成高壓后再進行釋放。如果氧含量不達標還會再次循環以上操作。該除氧方法及設備消耗量巨大。

發明內容

本發明提出了一種金屬3D打印機智能除氧循環凈化方法及設備以解決所述問題，

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種金屬3D打印機智能除氧循環凈化設備，包括成型室，所述成型室設有第一進氣口、第二進氣口、第一出氣口以及第二出氣口；所述第一進氣口與第一出氣口通過管道連接，從所述第一進氣口到第一出氣口之間的管道上，依次設有管道風機、管道電磁閥；

在所述第一出氣口與所述管道風機之間設置有第一分支管路，所述分支管路的另一端連接所述第二出氣口，所述第一分支管路從所述第二出氣口至另一端依次連接有粉塵過濾進氣口電磁閥和粉塵過濾室；

在所述管道風機與所述管道電磁閥之間的管道上還設置有第二分支管路，所述第二分支管路的末端連接真空泵，在所述第二分支管路的接口處與所述真空泵的管路上設有真空泵壓強表和真空泵抽氣口電磁閥；

所述第二進氣口連接第一保護氣進氣口電磁閥，所述第一保護氣進氣口電磁閥通過管路連接第一保護氣體源。

進一步地，所述成型室內連接有第一氧氣檢測儀以及成型室壓力表。