一种3D打印钛合金义齿高真空热处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种3d打印钛合金义齿高真空热处理系统，属于热处理设备技术领域。

背景技术：

随着时代的发展，金属3d打印在医学领域有着快速的发展，应用最多的科室主要集中在牙科和骨科。材料主要以钛合金、不锈钢等与人体组织相容性较好的生物材料。金属3d打印是使用金属粉末slm设备直接制造零件，因其可以加工传统方法难以加工、甚至无法加工的较为复杂的零部件，所以在直接生产零件方面更具备无与伦比的优越性。

金属件义齿打印完成后，需要进行热处理，其工艺特点为需要在高真空，高洁净的环境下快速升温，保温，急速降温，目前市场上并没有完全符合这类工艺要求的设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种节省空间和便于取放金属件的3d打印钛合金义齿高真空热处理系统。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种3d打印钛合金义齿高真空热处理系统，包括箱体和设置在所述箱体内的第一固定板，所述第一固定板上设置有内胆组件和石英管组件，所述内胆组件罩设在所述石英管上方，所述石英管组件包括上端封闭下端开口的石英管，所述热处理系统还包括与所述内胆组件相接并驱动其升降的第一升降组件和与所述石英管相接并驱动其升降的第二升降组件。

进一步地，所述第一升降组件包括第一提升杆和第一连接件，所述第一连接件分别与所述第一提升杆和所述内胆组件相接。

进一步地，所述内胆组件包括内胆外壳和设置在所述内胆外壳内的炉膛，所述内胆外壳和所述第一升降组件相接，所述炉膛罩设在所述石英管上。

进一步地，所述第二升降组件包括连接法兰、第二连接件和可升降的第二提升杆，所述石英管设置在所述连接法兰上，所述第二连接件分别与所述连接法兰和所述第二提升杆相接。

进一步地，所述连接法兰中部开设有通孔，所述石英管穿设在所述通孔中并随所述连接法兰升降。

进一步地，所述通孔向内沿周向设置有凸环，所述石英管底部与所述凸环相贴合。

进一步地，所述第二连接件包括第一升降板和设置在第一升降板两侧的两个第二升降板，所述第一升降板与所述第二提升杆相接，所述第二升降板与所述连接法兰相接。

进一步地，所述石英管组件还包括放置待热处理金属件的托架，所述托架设置在所述第一固定板上，所述石英管罩设在所述托架外。

进一步地，其还包括位于所述第一固定板下方的抽真空组件，所述抽真空组件与所述石英管相接。

进一步地，所述托架底部向下延伸有连接管，所述连接管分别与所述石英管的开口和所述抽真空组件相连通。

本实用新型的有益效果在于：1.本申请通过设置可升降内胆组件的第一升降组件和可升降石英管的第二升降组件，当需要在石英管内取放金属件时，可以先控制内胆组件进行升降，再对石英管进行升降；因此，石英管顶部与内胆组件之间可留有较小间隙，不会影响石英管正常的升降和取放金属件，同时也更节省安装空间，使得系统整体结构更为紧凑；

2.本实用新型的内胆组件罩设在石英管上并能够对其进行加热，当需要对石英管进行快速冷却时，只需驱动第一升降组件上升，从而使得内胆组件离开石英管，以此达到快速降温的目的；

3.本实用新型设置有托架，石英管采用一端开口一端封闭结构并罩设在托架外，第二升降组件能够驱动石英管的升降，从而方便将待热处理的金属件从石英管内的托架上进行取放；

4.本实用新型石英管组件结构简单紧凑，且能够很方便的将石英管组件与抽真空组件进行对接。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型热处理系统的整体结构示意图。

图2为图1热处理系统的内部结构示意图。

图3为本实用新型热处理系统第一、二升降组件的结构示意图。

图4为本实用新型热处理系统的剖面示意图。

图5为图4热处理系统a处的局部放大图。

图6为图4热处理系统去除石英管后的剖面示意图。

附图标记：1、箱体；11、第一固定板；12、第二固定板；13、上门板；窗口、131；1a、上腔体；1b、下腔体；2、内胆组件；21、内胆外壳；21a、散热孔；22、炉膛；221、炉膛顶盖；221a、第一安装孔；222、炉膛底盖；222a、第二安装孔；223、炉膛本体；223a、加热腔；23、底板；3、石英管组件；31、托架；311、托架下法兰；3111、连接管；312、支撑杆；313、置物盘；32、石英管；4、抽真空组件；41、真空泵；42、分子泵；43、气动挡板阀；5、第一升降组件；51、第一提升杆；52、第一直线导轨；521、第一滑块；53、第一连接件；6、第二升降组件；61、连接法兰；61a、通孔；61b、凸环；611、凸耳；62、第二提升杆；63、第二直线导轨；64、第二连接件；641、第一升降板；642、第二升降板；7、控制面板；71、按钮；8、复合真空计。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1和图4所示，对应于本实用新型一种较佳实施例的3d打印钛合金义齿高真空热处理系统，包括箱体1、设置在箱体1内的内胆组件2、石英管组件3和抽真空组件4，内胆组件2罩设在石英管组件3外部并对其进行加热，石英管组件3内用于放置待热处理的义齿。

箱体1内沿着水平方向设置有第一固定板11，第一固定板11将箱体1分隔成容置内胆组件2和石英管组件3的上腔体1a以及容置抽真空组件4的下腔体1b。

如图2和图6所示，内胆组件2包括内胆外壳21和炉膛22，内胆外壳21呈中空柱状结构，炉膛22收容于内胆外壳21中。具体的，内胆外壳21底部设置有中部开口的底板23，炉膛22固定在底板23上。优选的，内胆外壳21侧壁开设有若干散热孔21a。

炉膛22整体呈一端开口的圆柱状腔体结构，其包括炉膛顶盖221、炉膛底盖222和连接在二者之间的炉膛本体223。炉膛顶盖221端面上开设有若干第一安装孔221a，第一安装孔221a沿着炉膛顶盖221的周向分布，第一安装孔221a内插设有加热棒(图未示)。炉膛本体223内设置有容纳石英管组件3的加热腔223a，加热棒自第一安装孔221a插入并置于加热腔223a内。炉膛底盖222中部开设有与加热腔223a相连通的第二安装孔222a，石英管组件3依次经底板23的开口和第二安装孔222a装入加热腔223a中。加热棒围绕在石英管组件3周侧并对其进行加热。

如图3所示，上腔体1a内设置有第一升降组件5，第一升降组件5与内胆组件2相接并驱动其上下移动。第一升降组件5包括第一提升杆51、第一直线导轨52和连接在第一提升杆51和第一直线导轨52上的第一连接件53。第一提升杆51采用上下端可相对伸缩结构，其上端铰接在箱体1顶部，下端铰接在第一连接件53上。上腔体1a内沿着竖直方向设置有第二固定板12，第一直线导轨52沿着竖直方向设置在第二固定板12上。第一直线导轨52包括可上下滑动的第一滑块521，第一滑块521与第一连接件53相接。第一连接件53与内胆外壳21相接。

第一提升杆51作为主动件并位于第一连接件53中部，第一直线导轨52数量为两个且分别位于第一提升杆51两侧，从而使得内胆组件2升降更为稳定。通过控制第一提升杆51伸缩，第一连接件53沿着第一直线导轨52上下移动，从而带动内胆外壳21的上下移动。第一提升杆51可采用伸缩气缸来实现伸缩，或者也可采用液压油缸实现伸缩，在此不作限制。

如图4和图5所示，石英管组件3包括托架31和一端开口的石英管32。托架31包括托架下法兰311、沿竖直方向设置在托架下法兰311上的支撑杆312和固定在支撑杆312上的置物盘313。托架下法兰311固定在第一固定板11上，其中部位置向下延伸有连接管3111，连接管3111与抽真空组件4相连通。置物盘313收容于石英管32内。优选的，托架下法兰311的外径大于石英管32的外径，置物盘313的外径略小于石英管32的内径。优选的，托架下法兰311上端面开设有环形槽311a，环形槽311a内可嵌设密封圈(图未示)。优选的，置物盘313的高度高于加热腔223a底部的高度，从而使得放置在置物盘313上的义齿能够完全位于加热腔223a内，加热效果更佳。

如图3所示，上腔体1a内设置有用于升降石英管32的第二升降组件6。第二升降组件6包括连接法兰61、第二提升杆62、第二直线导轨63以及分别与连接法兰61和第二直线导轨63相接的第二连接件64。连接法兰61设置在托架下法兰311上方并与密封圈相抵压，连接法兰61中部开设有通孔61a，石英管32穿设在通孔61a中，通孔61a内径略大于石英管32的外径。通孔61a向内沿着周向设置有一圈凸环61b，石英管32底部与凸环61b相贴合，凸环61b能够支撑石英管32，从而实现石英管32随连接法兰61升降。通过设置密封圈，能够极大提高石英管32底部的密封性。此外，连接法兰61还设置有向外凸出的凸耳611，凸耳611数量为两个且对称设置在连接法兰61两侧。

第二提升杆62结构与第一提升杆51结构相同，第二直线导轨63和第一直线导轨52结构相同，具体参见第一提升杆51和第一直线导轨52的描述，本实用新型在此不再赘述其结构。第二直线导轨63沿竖直方向固定在箱体1后壁上，第二直线导轨63数量同样为两个，且分别位于第二提升杆62两侧。

第二连接件64包括第一升降板641和垂直连接在第一升降板641上的第二升降板642，第二升降板642数量为两个且对称设置在第一升降板641两侧。第二提升杆62上、下端分别与箱体1顶部和第一升降板641中部相铰接，第二提升杆62能够带动第一升降板641升降。第二直线导轨63的第二滑块631固定连接在第一升降板641两侧，第一升降板641能够在第二提升杆62带动下沿着第二直线导轨63上下移动。

第二升降板642远离第一升降板641的一端与凸耳611固定连接，当第二提升杆62升降时，第二升降板642能够带动连接法兰61上下移动，并带动安装在连接法兰61中的石英管32上下移动，从而能够方便取放义齿。

如图4所示，抽真空组件4包括真空泵41、分子泵42和气动挡板阀43，真空泵41与分子泵42的一端连接，分子泵42的另一端通过气动挡板阀43与连接管连接，在加热前由真空泵41预抽粗真空，在达到启动分子泵42的真空度后开启分子泵42和气动挡板阀43，这时分子泵42开始工作，在很短的时间内就能将石英管32内腔体的真空度抽到高真空的程度。

如图1所示，箱体1包括开合上腔体1a的上门板13，上门板13开设有一窗口131，窗口131与上腔体1a相通并能够观察其内部情况。上门板13上设置有控制面板7，控制面板7内设置plc控制模块(图未示)，plc控制模块分别与第一提升杆51和第二提升杆62电性连接，控制面板7上设置有启停第一提升杆51和第二提升杆62的按钮71。此外，plc控制模块还分别与真空泵41、分子泵42和气动挡板阀43电性连接并控制启停。plc控制部件的启停为自动化技术领域的公知常识，本实用新型在此不再赘述内部电路连接结构。

优选的，如图4所示，下腔体1b内设置有复合真空计8，其能够实时监测热处理系统的真空度情况，并将数据反映在控制面板7上。

本实用新型高真空热处理系统工作过程如下：首先通过操作控制面板7依次将第一升降组件5和第二升降组件6升起，内胆组件2和石英管32分别随第一升降组件5和第二升降组件6上升，接着打开上门板13，并将待热处理的义齿放在托架31的置物盘313上；然后控制第一升降组件5和第二升降组件6下降，从而将石英管32进行封闭，并使得内胆组件2罩设在石英管32上；接着开启抽真空组件4并对石英管32内部进行抽真空，在抽真空过程中，真空泵41进行预抽粗真空，在达到启动分子泵42的真空度后开启分子泵42和气动挡板阀43，这时分子泵42开始工作，直至满足高真空度的要求；最后开启内胆组件2的炉膛22，炉膛22能够对石英管32进行均匀加热，从而对石英管32内的义齿进行热处理。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。