[發(fā)明專利]一種模擬極地條件深冷狀態(tài)下的增材制造平臺裝備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110357032.7
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN112916880A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高華兵;王振;劉楊;李大臣;袁萍;唐文生
• 申請（專利權(quán)）人: 濰坊聚慧達(dá)數(shù)控科技有限公司
• 主分類號: B22F12/00
• 分類號: B22F12/00;B22F12/30;B22F10/32;G01D21/02;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 鄭萌萌

本發(fā)明公開一種模擬極地條件深冷狀態(tài)下的增材制造平臺裝備，涉及高溫差狀態(tài)下金屬增材制造領(lǐng)域，其包括：箱體；高速低溫氣流發(fā)生裝置，其與箱體內(nèi)部相連通；煙塵尾氣過濾系統(tǒng)，箱體內(nèi)部、煙塵尾氣過濾系統(tǒng)、外界大氣依次連通；多軸增材制造運動機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于箱體內(nèi)部，3D打印裝置設(shè)置于其上；多物理量采集系統(tǒng)，其設(shè)置于箱體內(nèi)部，且其包括溫度檢測裝置、氣流檢測裝置、壓力檢測裝置及煙塵檢測裝置；控制器，高速低溫氣流發(fā)生裝置、煙塵尾氣過濾系統(tǒng)、多軸增材制造運動機(jī)構(gòu)、溫度檢測裝置、氣流檢測裝置、壓力檢測裝置以及煙塵檢測裝置均與控制器通信連接。該增材制造平臺裝備能夠?qū)崿F(xiàn)極地環(huán)境下的增材制造成形加工工藝探索和產(chǎn)品性能測試工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高溫差狀態(tài)下金屬增材制造領(lǐng)域，特別是涉及一種模擬極地條件深冷狀態(tài)下的增材制造平臺裝備。

背景技術(shù)

增材制造，又稱“3D打印技術(shù)”，是指運用計算機(jī)軟件建立零件的三維模型，通過特定打印技術(shù)以逐層熔凝堆積的方法將離散材料(粉末、液體、絲材等)加工成形的一種低損耗疊層加工技術(shù)。通常為了能夠保證成型產(chǎn)品的質(zhì)量，增材制造的宏觀環(huán)境，通常在25℃以上的空間，并且盡可能采用密閉或者低環(huán)流風(fēng)的區(qū)域內(nèi)，進(jìn)行激光同軸送粉，電弧熔絲等增材制造工作。隨著國家海洋戰(zhàn)略向深海和兩極拓展，在極地環(huán)境(高速低溫氣流)下，大量裝備需要進(jìn)行增材制造的意義凸顯出來，但是目前缺乏對應(yīng)的研究平臺。

因此，如何提供一種能夠用于模擬極地環(huán)境下的增材制造成形加工工藝探索和產(chǎn)品性能測試工作的增材制造平臺成為本領(lǐng)域技術(shù)人員目前所亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種模擬極地條件深冷狀態(tài)下的增材制造平臺裝備，以實現(xiàn)極地環(huán)境下的增材制造成形加工工藝探索和產(chǎn)品性能測試工作。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供一種模擬極地條件深冷狀態(tài)下的增材制造平臺裝備，包括：箱體；用于產(chǎn)生高速低溫氣流的高速低溫氣流發(fā)生裝置，其與所述箱體內(nèi)部相連通；煙塵尾氣過濾系統(tǒng)，所述箱體內(nèi)部、所述煙塵尾氣過濾系統(tǒng)、外界大氣依次連通；多軸增材制造運動機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于所述箱體內(nèi)部，3D打印裝置設(shè)置于所述多軸增材制造運動機(jī)構(gòu)上；多物理量采集系統(tǒng)，其設(shè)置于所述箱體內(nèi)部，且其包括用于檢測溫度的溫度檢測裝置、用于檢測氣流的氣流檢測裝置、用于檢測壓力的壓力檢測裝置及用于檢測煙塵的煙塵檢測裝置；控制器，所述高速低溫氣流發(fā)生裝置、所述煙塵尾氣過濾系統(tǒng)、所述多軸增材制造運動機(jī)構(gòu)、所述溫度檢測裝置、所述氣流檢測裝置、所述壓力檢測裝置以及所述煙塵檢測裝置均與所述控制器通信連接。

優(yōu)選地，所述箱體包括外部殼體和鑲嵌于所述外部殼體內(nèi)部的保溫艙，所述高速低溫氣流發(fā)生裝置和所述煙塵尾氣過濾系統(tǒng)均與所述保溫艙內(nèi)部相連通，所述多軸增材制造運動機(jī)構(gòu)和所述多物理量采集系統(tǒng)均設(shè)置于所述保溫艙內(nèi)部。

優(yōu)選地，所述高速低溫氣流發(fā)生裝置包括換熱器、超低溫冷水機(jī)以及高速氣流發(fā)生裝置，所述高速氣流發(fā)生裝置包括高速風(fēng)機(jī)、拉瓦爾噴管以及氣流表，所述高速風(fēng)機(jī)與所述拉瓦爾噴管的一端相連通、以產(chǎn)生高速氣流，所述氣流表與所述拉瓦爾噴管相連通、以檢測所述高速氣流大小，所述拉瓦爾噴管的另一端與所述換熱器相連通、以將所述高速氣流輸入所述換熱器內(nèi)，所述超低溫冷水機(jī)與所述換熱器相連通、以向所述換熱器輸送冷卻水，所述換熱器與所述箱體內(nèi)部連通、以將換熱后的所述高速氣流輸送至所述箱體內(nèi)部，所述換熱器、所述超低溫冷水機(jī)、所述高速風(fēng)機(jī)以及所述氣流表均與所述控制器通信連接。

優(yōu)選地，所述換熱器包括循環(huán)風(fēng)機(jī)和多個換熱鰭片，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)側(cè)與所述拉瓦爾噴管遠(yuǎn)離所述高速風(fēng)機(jī)的一端相連通，多個所述換熱鰭片并排設(shè)置于所述循環(huán)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)側(cè)，各所述所述換熱鰭片均與所述超低溫冷水機(jī)相連通，所述循環(huán)風(fēng)機(jī)與所述控制器通信連接。