本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其是一种SLM气体保护系统。
背景技术：
选择性激光熔融(Selectivelasermelting,简称SLM)是激光加工在快速成型制造领域内的一种新兴应用，用它能快速直接成型出接近完全致密度的金属零件。选择性激光熔融技术克服了选择性激光烧结(SelectiveLaserSintering，简称SLS)技术制造金属零件工艺过程复杂的困扰。
选择性激光熔融工艺使用的是金属粉末，激光器、振镜、场镜等光学器件在计算机的操控下对金属粉末进行扫描照射而实现材料的熔融，通过材料的层层堆积实现成型。选择性激光熔融的整个工艺装置由粉末缸和成型缸组成。工作时，粉末缸活塞（送粉活塞）上升，由刮刀将粉末在成型缸活塞（工作活塞）上均匀铺上一层，计算机根据原型的切片模型控制激光束的二维扫描轨迹，有选择地烧结固体粉末材料以形成零件的一个层面。粉末完成一层后，成型缸活塞下降一个层厚，铺粉系统铺上新粉。控制激光束再扫描烧结新层。如此循环往复，层层叠加，直到三维零件成型。最后，将未烧结的粉末回收到粉末缸中，并取出成型件。
由于金属粉末材料的特性，选择性激光熔融设备的成型仓在打印成型时需要加入惰性保护气体形成气体保护环境，并对成型仓的金属粉末进行打印加热（80-160℃）。并且，针对不同的金属粉末材料，在打印成型时所需的保护气体是不一样的。
在中国申请的发明专利，申请号为201310024477.9的专利，其方案为：一种选择性激光熔化SLM气氛保护系统，其特征在于包括内部设置有选择性激光熔化SLM成形工作机构（1）的金属密闭舱体（5），金属密闭舱体（5）内部还设置有温控空调（2），温控空调（2）与金属密闭舱（5）外部的中央控制系统（9）控制连接，该中央控制系统（9）同带有人机界面的上位机（17）通信连接，内有惰性气体的惰性气体容器（10）通过惰性气体管道（12）与金属密闭舱体（5）导通，惰性气体管道（12）上设置有同中央控制系统（9）相控制连接的进气电磁阀（11），氧气净化器（13）带有两根管道同金属密闭舱体（5）相导通，其中一根管道上设置有第一阀门（14），另外一根管道上设置有第二阀门（16）、循环风机（15）以及在该管道伸入金属密闭舱体（5）部分上的分子筛（3）。
该方案只有一个惰性气体容器，更换气体时不可以直接通过控制系统直接进行选择更换，不方便；该方案对惰性气体容器内的气压不能实时监测，需要通过人工检测容器内气体压力值；该方案的成型仓无压力释放装置，不能调节仓内压力；该方案成型仓内部打印前进行惰性气体置换时所需的时间较长，气体消耗量较大。
技术实现要素：
针对以上问题，本实用新型公开的一种SLM气体保护系统，通过设置两路进气通道，针对不同的金属粉末，可以直接选取所需的保护气体，形成气体保护环境；通过在成型仓上增加了抽真空通道，一方面形成一个真空保护环境，另一方面缩短了更换气体的时间，减少了气体的损耗；通过设置压力传感器，随时监测气瓶内的压力值；通过设置电控压力释放阀，保证成型仓内处于稳定压力环境。
本实用新型公开的一种SLM气体保护系统，包括成型仓、照明加热装置、电控压力释放阀、氧含量传感器、水含量传感器、压力传感器、抽真空通道、气体循环通道、第一进气通道、第二进气通道、电器控制系统和工控机，其特征在于：所述的照明加热装置设置在成型仓内部；
所述的电控压力释放阀、氧含量传感器、水含量传感器以及压力传感器安装在成型仓上；
所述的抽真空通道由第一过滤器、第一电控开关阀和真空泵组成，所述的抽真空通道连接在成型仓上；
所述的气体循环通道由第二过滤器、水分过滤器、第三过滤器、第二电控开关阀、氧净化器和循环风机组成，所述的气体循环通道连接在成型仓上；
所述的第一进气通道由第三电控开关阀、第一电控压力调节阀、第一压力传感器和第一气瓶组成，所述的第一进气通道连接在气体循环通道上；
所述的第二进气通道由第四电控开关阀、第二电控压力调节阀、第二压力传感器和第二气瓶组成，所述的第二进气通道连接在气体循环通道上；
所述的电器控制系统与工控机连接，并控制所有的电控信号。
本实用新型所述的照明加热装置集照明与加热功能于一体，加热温度由电器控制系统监测温度传感器进行控制。
本实用新型所述的氧含量传感器的设置值小于等于1PPM。
本实用新型所述的水含量传感器的设置值小于等于5PPM。
本实用新型所述的压力传感器的设置值小于等于0.1MPa。
本实用新型所述的第一气瓶中所装气体选自氮、氦、氖、氩、氪、氙中一种。
本实用新型所述的第二气瓶中所装气体选自氮、氦、氖、氩、氪、氙中一种。
本实用新型的优点为：
1、针对不同的金属粉末，可以直接选取所需的保护气体，形成气体保护环境；
2、实时检测气瓶内的气体含量，方便使用者何时更换气瓶；
3、采用真空泵了，先对成型仓抽真空，然后再进行惰性保护气体的置换，缩短了成型仓置换保护气体所需的时间；
4、增加了气体循环通道，在打印过程中持续地对仓内气体进行除氧、除水、除尘，减小了惰性气体的使用量，保证了打印时所需的气体环境；
5、采用真空泵了，可以对成型仓抽真空，使设备具有打印多种金属材料，比如镁粉。
附图说明
图1位本实用新型的结构示意图。
1、成型仓2、照明加热装置3、电控压力释放阀4、氧含量传感器5、水含量传感器6、压力传感器7、第一过滤器8、第一电控开关阀9、真空泵10、第二过滤器11、水分过滤器12、第三过滤器13、第二电控开关阀14、氧气净化器15、循环风机16、第三电控开关阀17、第一电控压力调节阀18、第一压力传感器19、第一气瓶20、第四电控开关阀21、第二电控压力调节阀22、第二压力传感器23、第二气瓶24、电器控制系统25、工控机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，本实用新型公开了一种SLM气体保护系统，包括内部安装有照明加热装置2的成型仓1；直接安装在成型仓1上的氧含量传感器4、水含量传感器5、压力传感器6以及电控压力释放阀3；由第三过滤器12、第二电控开关阀13、氧净化器14、循环风机15、水分过滤器11跟第二过滤器10组成气体循环通道；由第一气瓶19、第一压力传感器18、第一电控压力调节阀17跟第三电控开关阀组成第一进气通道；由第二气瓶23、第二压力传感器22、第二电控压力调节阀21跟第四电控开关阀20组成第二进气通道；惰性保护气体在通过第一进气通道或者第二进气通道进入成型仓时，会先经过气体循环通道中的水分过滤器11、第二过滤器10；由第一过滤器7、第一电控开关阀8和真空泵9组成抽真空的通道，该通道直接安装在成型仓上；该气体保护系统的所有电控信号都会接入到电器控制系统24上，在SLM设备打印成型时通过工控机25控制电器控制系统24而实现对整个气体保护系统的控制。
本实用新型的工作原理为：在对SLM设备的粉末缸添加金属打印材料（如不锈钢粉末、钴铬合金粉末、钛粉）后关闭成型仓1，在工控机25上选择相对应打印材料的打印程序，由于在打印程序中已经集成了所需的气体环境、控制系统的参数等条件，这时程序会自动选择需要使用的气体通道中惰性气体。
当需要使用第一气瓶中气体作为惰性保护气体时：成型仓1先保证关闭，系统会先启动气体保护系统的抽真空功能。这时抽真空的通道中的第一电控开关阀8通电打开，启动真空泵9对成型仓1进行抽真空；当压力传感器6检测到仓内真空度达到50%时，第一电控开关阀8关闭，真空泵9也关闭，系统抽真空结束。对成型仓1抽真空结束后，第一进气通道中的第三电控开关阀16打开，第一气瓶19内的气体经过气体循环通道中的水分过滤器11、第二过滤器10进入成型仓1内，当成型仓1中的气体压力值恢复到大气压时，打开抽真空通道中的第一电控开关阀8，系统正式进入对成型仓1内部气体的置换过程。当氧含量传感器4检测到仓内的氧含量值低于1PMM、水含量传感器5检测到水分含量低于5PMM并保证压力传感器6检测的仓内压力值低于0.1MPa时，成型仓1内的气体置换过程结束。
为了保证SLM设备在打印工作中所需的稳定惰性气体保护环境以及实时对仓内飞扬粉尘、烟雾的清除，当气体保护系统的气体置换工作结束后，系统自动启动具有氧气净化功能和粉尘、烟雾净化功能的气体循环通道。这时第二电控开关阀13启动、循环风机15启动，成型仓1在打印时所形成的含粉尘、烟雾的气体会经过由第三过滤器12、氧气净化器14、循环风机15、水分过滤器11跟第二过滤器10组成的气体循环通道持续地对仓内气体进行除尘、除氧、除水的操作，保证满足打印所需的气体环境。
当需要使用第二气瓶中气体作为惰性保护气体时：气体保护系统的工作过程与使用第一气瓶中气体作为保护气体时的操作基本一致，只不过在对成型仓1进行气体置换时启动的是由第二气瓶23、第二压力传感器22、第二电控压力调节阀21跟第四电控开关阀20组成第二进气通道。
不管是第一进气通道还是第二进气通道，当第一压力传感器18跟第二压力传感器22检测到气体瓶内的压力值低于0.3MPa时会向控制系统发出提示信号，需要准备更换气瓶。当压力值低于设定值（0.1MPa）时，设备将不能启动，会提示需要更换气瓶。
在进一步的方案中，所述的照明加热装置安装在成型仓的内部，该装置集照明与加热的功能为一体，加热的温度由温度传感器进行控制；
在进一步的方案中，所述的氧含量传感器、水含量传感器、压力传感器以及电控压力释放阀直接安装在成型仓顶部，氧含量传感器的设置值为小于等于1PPM，水含量传感器的设置值为小于等于5PPM，压力传感器的报警值设置为大于等于0.1MPa。
在进一步的方案中，所述的系统中设置有两路进气通道，不同的进气通道对应不同的惰性保护气体，气体的类型由主机程序控制通道中的电控开关阀通断来选择。
在进一步的方案中，所述的进气通道中的电控压力调节阀，是用来调节惰性气体进气压力的。
在进一步的方案中，所述的进气通道中的压力传感器，可以实时检测气瓶内的气体压力，提示使用者气瓶压力值，告知何时需要更换气瓶。
在进一步的方案中，所述的气体循环通道，两端与成型仓相连，在成型仓内的惰性气体环境达到打印所需要求时会自动启动该气体循环通道，该通道的启动会一直对成型仓内部的惰性保护气体进行氧气净化、水分吸除，同时该通道的过滤器也可以起到净化成型仓内部的金属粉尘跟打印形成的烟雾。
在进一步的方案中，所述的抽真空的通道直接与成型仓相连，在对成型仓置换惰性保护气体时，先用真空泵对仓内抽真空，真空度达到设置要求时启动进气通道，这样可以大大缩短气体置换所需的时间。