本實用新型專利技術(shù)公開了一種超高純氣氛保護(hù)的選擇性激光熔化系統(tǒng)，其特征在于，包括：選擇性激光熔化裝置本體、多級粉塵收集裝置、凈化裝置、風(fēng)循環(huán)裝置、氬氣源和中央控制裝置，其中，選擇性激光熔化裝置本體放置于一密閉箱體內(nèi)，該密閉箱體與多級粉塵收集裝置和風(fēng)循環(huán)裝置形成閉環(huán)，氬氣在該閉環(huán)內(nèi)循環(huán)。本實用新型專利技術(shù)的有益之處在于：系統(tǒng)中的氣氛水含量達(dá)到≤1PPM指標(biāo)、氧含量達(dá)到≤1PPM指標(biāo)，達(dá)到超高純氣氛環(huán)境，加工的產(chǎn)品可直接使用。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種選擇性激光熔化系統(tǒng)，具體涉及一種超高純氣氛保護(hù)的選擇性激光熔化系統(tǒng)，屬于3D打印
技術(shù)介紹
選擇性激光熔化(SelectiveLaserMelting,SLM)技術(shù)是令金屬件直接成型的一種方法，是快速成型技術(shù)的最新發(fā)展。選擇性激光熔化技術(shù)基于快速成型的最基本思想，即逐層熔覆的“增量”制造方式，根據(jù)三維CAD模型直接成型具有特定幾何形狀的零件，成型過程中金屬粉末完全熔化，產(chǎn)生冶金結(jié)合。采用傳統(tǒng)的機加工手段無法制造出來的形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜的金屬零件，是激光快速成型技術(shù)應(yīng)用的主要方向之一。選擇性激光熔化技術(shù)具有如下的一些優(yōu)點：(1)能直接制成終端金屬產(chǎn)品，不用任何后處理工藝或簡單的表面處理，通過簡單的CAD造型和材料選擇即可直接加工出可直接使用的零件，極大地縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期；(2)能得到具有非平衡態(tài)過飽和固溶體及均勻細(xì)小金相組織的實體，致密度幾乎能達(dá)到100％，零件機械性能與鍛造工藝所得相當(dāng)；(3)使用具有高功率密度的激光器，以光斑很小的激光束加工金屬，使得加工出來的金屬零件具有很高的尺寸精度(達(dá)0.1mm)以及良好的表面粗糙度(Ra30-50μm)；(4)由于激光光斑直徑很小，因此能以較低的功率熔化高熔點的金屬，使得用單一成分的金屬粉末來制造零件成為可能，而且可供選用的金屬粉末種類也大大拓展了；(5)適合各種復(fù)雜形狀的工件，尤其適合內(nèi)部有復(fù)雜異型結(jié)構(gòu)，如空腔、三維網(wǎng)格以及用傳統(tǒng)方法無法制造的復(fù)雜工件。然而經(jīng)長期使用發(fā)現(xiàn)，選擇性激光熔化技術(shù)也存在著一定的缺點，例如：(1)現(xiàn)階段所有的選擇性激光熔化設(shè)備均采用流動氣體保護(hù)，這種方法在成形鈦合金、鋁合金等金屬是容易增加成形對象的氧含量，并且在成型過程中，器件周圍的水分也很大，對于特別的金屬，氮含量也高，最終對零部件的性能造成影響；(2)采用流動氣體保護(hù)，一直在不停消耗惰性氣體，大幅度增加了生產(chǎn)成本；(3)現(xiàn)階段的選擇性激光熔化設(shè)備，其除塵、凈化、溫度不能聯(lián)合控制，對產(chǎn)品后期的生產(chǎn)效果造成很大的影響；(4)現(xiàn)階段的選擇性激光熔化設(shè)備，其水氧含量要求不高，一般≤50PPM即可工作，使得加工后的產(chǎn)品還需要進(jìn)行簡單的打磨拋光處理，不能一次性得到最終產(chǎn)品，并且由于采用流動氣體保護(hù)，使得加工區(qū)域不能很好的保證為≤50PPM的環(huán)境，氣氛環(huán)境不穩(wěn)定；(5)現(xiàn)階段的選擇性激光熔化設(shè)備，在金屬熔化過程中會產(chǎn)生大量的煙塵及粉塵，造成對加工氣氛環(huán)境的破壞，影響產(chǎn)品的生產(chǎn)效果。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本技術(shù)的目的在于提供一種超高純氣氛保護(hù)的選擇性激光熔化系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能夠提供超高純氣氛環(huán)境，而且能夠大幅降低惰性氣體的消耗量，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)除塵、凈化、溫度聯(lián)合控制，對提高產(chǎn)品后期的生產(chǎn)效果有積極的作用。為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本技術(shù)采用如下的技術(shù)方案：一種超高純氣氛保護(hù)的選擇性激光熔化系統(tǒng)，包括：選擇性激光熔化裝置本體(1)，其特征在于，還包括：多級粉塵收集裝置(2)、凈化裝置(3)、風(fēng)循環(huán)裝置(5)、氬氣源(8)和中央控制裝置(9)；前述中央控制裝置(9)與多級粉塵收集裝置(2)、凈化裝置(3)、風(fēng)循環(huán)裝置(5)和氬氣源(8)信號連接，對他們的工作進(jìn)行控制；前述選擇性激光熔化裝置本體(1)放置于一密閉箱體內(nèi)，前述密閉箱體上安裝有：壓力傳感器(11)、氧含量傳感器(12)和水含量傳感器(13)，三種傳感器均與前述中央控制裝置(9)信號連接；前述氬氣源(8)向放置選擇性激光熔化裝置本體(1)的密閉箱體內(nèi)直接沖入氬氣；前述密閉箱體與多級粉塵收集裝置(2)和風(fēng)循環(huán)裝置(5)形成閉環(huán)，多級粉塵收集裝置(2)從密閉箱體的出氣口收集氣體，從多級粉塵收集裝置(2)出來的潔凈的氣體直接進(jìn)入風(fēng)循環(huán)裝置(5)中，或者經(jīng)凈化裝置(3)凈化后再進(jìn)入風(fēng)循環(huán)裝置(5)中，從風(fēng)循環(huán)裝置(5)出來的氣體流回放置選擇性激光熔化裝置本體(1)的密閉箱體內(nèi)。前述的超高純氣氛保護(hù)的選擇性激光熔化系統(tǒng)，其特征在于，還包括：高效過濾裝置(4)，從凈化裝置(3)出來的氣體經(jīng)前述高效過濾裝置(4)過濾后再進(jìn)入到風(fēng)循環(huán)裝置(5)中。前述的超高純氣氛保護(hù)的選擇性激光熔化系統(tǒng)，其特征在于，還包括：冷卻裝置(6)，從風(fēng)循環(huán)裝置(5)出來的氣體經(jīng)前述冷卻裝置(6)冷卻后再將氬氣源(8)中的氬氣帶入密閉箱體中。前述的超高純氣氛保護(hù)的選擇性激光熔化系統(tǒng)，其特征在于，用于放置前述選擇性激光熔化裝置本體(1)的密閉箱體上設(shè)置有兩個以上手套口(10)，前述手套口(10)上有手套。前述的超高純氣氛保護(hù)的選擇性激光熔化系統(tǒng)，其特征在于，用于放置前述選擇性激光熔化裝置本體(1)的密閉箱體上設(shè)置有真空過渡艙(7)。本技術(shù)的有益之處在于：(1)用于放置選擇性激光熔化裝置本體的密閉箱體與多級粉塵收集裝置和風(fēng)循環(huán)裝置形成閉環(huán)，氬氣源中的氬氣在該閉環(huán)內(nèi)循環(huán)，使得系統(tǒng)中的氣氛水含量達(dá)到≤1PPM指標(biāo)、氧含量達(dá)到≤1PPM指標(biāo)，達(dá)到超高純氣氛環(huán)境，加工的產(chǎn)品可以直接使用；(2)在閉環(huán)中增設(shè)的冷卻裝置，使得系統(tǒng)中的氣氛保持恒定的工作溫度，箱體內(nèi)的水分子是存在與惰性氣體中的，惰性氣體的溫度越高，水分子越活躍，蒸發(fā)量越高，惰性氣體的溫度越低，水分子就會凝結(jié)在箱體的壁面上，惰性系統(tǒng)內(nèi)的水分子就少了，水含量就低了；(3)在密閉箱體上設(shè)置手套口和真空過渡艙，手套口使得在加工好產(chǎn)品時不會破壞超高純氣氛環(huán)境，從真空過渡艙拿出產(chǎn)品，縮短了加工時間，節(jié)約了用氣成本；(4)在中央控制裝置的控制下，整個系統(tǒng)實現(xiàn)了氣氛的全自動凈化功能，使用十分方便。附圖說明圖1是手套箱的組成示意圖；圖2是本技術(shù)的選擇性激光熔化系統(tǒng)的組成示意圖。圖中附圖標(biāo)記的含義：1-選擇性激光熔化裝置本體、2-多級粉塵收集裝置、3-凈化裝置、4-高效過濾裝置、5-風(fēng)循環(huán)裝置、6-冷卻裝置、7-真空過渡艙、8-氬氣源、9-中央控制裝置、10-手套口、11-壓力傳感器、12-氧含量傳感器、13-水含量傳感器、14-閥門、15-閥門、16-閥門、17-閥門、18-進(jìn)氣閥門。具體實施方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本技術(shù)作具體的介紹。本技術(shù)的超高純氣氛保護(hù)的選擇性激光熔化系統(tǒng)，其借鑒了手套箱的設(shè)計原理，可以實現(xiàn)氣氛的全自動凈化功能，從而提供超高純氣氛環(huán)境本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種超高純氣氛保護(hù)的選擇性激光熔化系統(tǒng)，包括：選擇性激光熔化裝置本體(1)，其特征在于，還包括：多級粉塵收集裝置(2)、凈化裝置(3)、風(fēng)循環(huán)裝置(5)、氬氣源(8)和中央控制裝置(9)；所述中央控制裝置(9)與多級粉塵收集裝置(2)、凈化裝置(3)、風(fēng)循環(huán)裝置(5)和氬氣源(8)信號連接，對他們的工作進(jìn)行控制；所述選擇性激光熔化裝置本體(1)放置于一密閉箱體內(nèi)，所述密閉箱體上安裝有：壓力傳感器(11)、氧含量傳感器(12)和水含量傳感器(13)，三種傳感器均與所述中央控制裝置(9)信號連接；所述氬氣源(8)向放置選擇性激光熔化裝置本體(1)的密閉箱體內(nèi)直接沖入氬氣；所述密閉箱體與多級粉塵收集裝置(2)和風(fēng)循環(huán)裝置(5)形成閉環(huán)，多級粉塵收集裝置(2)從密閉箱體的出氣口收集氣體，從多級粉塵收集裝置(2)出來的潔凈的氣體直接進(jìn)入風(fēng)循環(huán)裝置(5)中，或者經(jīng)凈化裝置(3)凈化后再進(jìn)入風(fēng)循環(huán)裝置(5)中，從風(fēng)循環(huán)裝置(5)出來的氣體流回放置選擇性激光熔化裝置本體(1)的密閉箱體內(nèi)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種超高純氣氛保護(hù)的選擇性激光熔化系統(tǒng)，包括：選擇性激
光熔化裝置本體(1)，其特征在于，還包括：多級粉塵收集裝置(2)、
凈化裝置(3)、風(fēng)循環(huán)裝置(5)、氬氣源(8)和中央控制裝置(9)；
所述中央控制裝置(9)與多級粉塵收集裝置(2)、凈化裝置(3)、
風(fēng)循環(huán)裝置(5)和氬氣源(8)信號連接，對他們的工作進(jìn)行控制；
所述選擇性激光熔化裝置本體(1)放置于一密閉箱體內(nèi)，所述密
閉箱體上安裝有：壓力傳感器(11)、氧含量傳感器(12)和水含量
傳感器(13)，三種傳感器均與所述中央控制裝置(9)信號連接；
所述氬氣源(8)向放置選擇性激光熔化裝置本體(1)的密閉箱
體內(nèi)直接沖入氬氣；
所述密閉箱體與多級粉塵收集裝置(2)和風(fēng)循環(huán)裝置(5)形成
閉環(huán)，多級粉塵收集裝置(2)從密閉箱體的出氣口收集氣體，從多
級粉塵收集裝置(2)出來的潔凈的氣體直接進(jìn)入風(fēng)循環(huán)裝置(5)中，
或者經(jīng)凈化裝置(3)凈化后再進(jìn)入風(fēng)循環(huán)裝置(5)中，從風(fēng)循環(huán)裝
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭書周，
申請(專利權(quán))人：伊特克斯惰性氣體系統(tǒng)北京有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。