用于金属3D打印机的纯化系统及方法与流程

本发明涉及增材制造技术领域，具体涉及一种用于金属3d打印机的纯化系统及方法。

背景技术：

金属3d打印技术以粉末为材料，通过计算机控制光纤激光使其固化成型形成三维模型，无需刀具或工装夹具，具有成型速度快、制件精度高、表面质量优、材料应用广泛等诸多优点，成为当前发展最快且成功商业化的3d打印技术之一，现已广泛应用于模具、汽车、家电、医疗、牙科、首饰、珠宝等领域的产品原型制造、性能测试和设计检验验证，极大地提高了新产品开发速度，降低了开发成本，增强了企业市场竞争力，显示出广阔的市场前景。

目前，所有的金属3d打印机都在低氧含量的环镜中运行的，比如没有净化柱的设备，氧含量只能控制几千ppm，如果降到几十，需要花费更长时间，降到了也很难长时间保持几十ppm，有了净化柱，可以把氧含量长期控制到80ppm以内、而且需要花费的时间会很短，对于活性金属如：铝合金、钛合金等，必需在很低的氧含量内打印才能制作出很好的质量，氧含量过高会出现球化、氧化、甚至影响零件制作，氧含量的多少都会出现黑烟，影响零件的成形精度和质量。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，我们提出了一种用于金属3d打印机的纯化系统及方法，其降低了成型室内氧气含量，有效保证了零件的成形精度和质量。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

用于金属3d打印机的纯化系统，其包括成型室，还包括压力表、氧分仪、控制系统、气瓶、循环风机以及净化装置，所述压力表、控制系统和氧分仪均与成型室相连，所述气瓶的出气口通过进气阀与所述成型室相连通，所述循环风机的出气口与所述成型室相连通，所述成型室一出气口通过排气阀与空气相连通，所述成型室的另一出气口分别通过净化阀和循环阀与净化装置和循环风机相连通，所述净化装置的出气口与所述循环风机相连通。

优选的，所述成型室与净化阀和循环阀之间还连通一过滤箱。

优选的，控制系统为plc控制器。

优选的，所述净化装置为净化柱。

为了实现上述目的，本发明还提出了另一技术方案：用于金属3d打印机的纯化方法，该方法包括：

1)先打开连通成型室的进气阀、排气阀和循环阀，其中，所述进气阀的另一端口连通气瓶，所述成型室通过循环阀连通循环风机；

2)打开连接所述成型室的一压力表、氧分仪和控制系统，所述控制系统实时检测氧分仪的读数，当氧分仪读数达到启动净化装置的设置值时，关闭排气阀、循环阀，其中，控制系统通过控制成型室内的压力，进而控制进气阀和排气阀的开启和关闭；

3)打开连通成型室的净化阀，所述净化阀与循环风机间连通所述净化装置，当成型室内的保护气体通过净化装置时，气体中的氧气被净化装置中的除氧剂吸附，从净化装置循环至成型室内的气体达到微氧含量的设置值时，关闭净化阀，

4)打开循环阀，得到纯化的成型室气体。

优选的，所述成型室与净化阀和循环阀之间还连通一过滤箱。

优选的，控制系统为plc控制器。

优选的，所述净化装置为净化柱。

通过上述技术方案，本发明用于金属3d打印机的纯化系统及方法，通过排除成型室内的气体，并且向成型室内冲入除氧后的气体，在打印过程中实时检测成型室内的氧气含量，防止打印过程中氧气含量回升，从而有效保证了零件成型的精度和质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所公开的用于金属3d打印机的纯化系统的示意图；

图2为本发明实施例所公开的用于金属3d打印机的纯化方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合示意图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

参照图1，用于金属3d打印机的纯化系统，其包括成型室1，还包括压力表2、氧分仪3、控制系统4、气瓶5、循环风机6以及净化装置7，所述压力表2、控制系统4和氧分仪3均与成型室1相连，所述气瓶5的出气口通过进气阀7与所述成型室1相连通，所述循环风机6的出气口与所述成型室1相连通，所述成型室1一出气口通过排气阀8与空气相连通，所述成型室1的另一出气口分别通过净化阀9和循环阀10与净化装置7和循环风机6相连通，所述净化装置7的出气口与所述循环风机6相连通。

其中，所述成型室1与净化阀9和循环阀10之间还连通一过滤箱11，用于过滤成型室1的气体。

具体的，控制系统4为plc控制器，也可以为其他控制器，用于实时控制氧分仪、压力表。

具体的，所述净化装置7为净化柱，用于除氧或其他影响零件成形的气体成分。

另外，参照图2，本发明实施例还提供了一种用于金属3d打印机的纯化方法，具有上述实施方式涉及的系统，该方法包括：

s101：先打开连通成型室的进气阀、排气阀和循环阀，其中，所述进气阀的另一端口连通气瓶，所述成型室通过循环阀连通循环风机；

s102：打开连接所述成型室的一压力表、氧分仪和控制系统，所述控制系统实时检测氧分仪的读数，当氧分仪读数达到启动净化装置的设置值时，关闭排气阀、循环阀，其中，控制系统通过控制成型室内的压力，进而控制进气阀和排气阀的开启和关闭；

s103：打开连通成型室的净化阀，所述净化阀与循环风机间连通所述净化装置，当成型室内的保护气体通过净化装置时，气体中的氧气被净化装置中的除氧剂吸附，从净化装置循环至成型室内的气体达到微氧含量的设置值时，关闭净化阀，

s104：打开循环阀，得到纯化的成型室气体。

其中，所述成型室与净化阀和循环阀之间还连通一过滤箱。

具体的，控制系统为plc控制器，也可以为其他控制器，用于实时控制氧分仪、压力表。

具体的，所述净化装置为净化柱，用于除氧或其他影响零件成形的气体成分。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于金属3D打印机的纯化系统及方法，其包括成型室，还包括压力表、氧分仪、控制系统、气瓶、循环风机以及净化装置，所述压力表、控制系统和氧分仪均与成型室相连，所述气瓶的出气口通过进气阀与所述成型室相连通，所述循环风机的出气口与所述成型室相连通，所述成型室一出气口通过排气阀与空气相连通，所述成型室的另一出气口分别通过净化阀和循环阀与净化装置和循环风机相连通，所述净化装置的出气口与所述循环风机相连通。本发明可以控制成型室内的氧气含量低于预设含量，降低了氧气对制作零件的影响，有效保证了零件的成形精度和质量。

技术研发人员：周宏志;梁银生;邵喜明
受保护的技术使用者：吴江中瑞机电科技有限公司
技术研发日：2017.08.26
技术公布日：2017.11.03