一种用于3D打印的保护气体预热方法及装置与流程

文档序号:11797053阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于3D打印的保护气体预热装置,包括保护外罩(3)、设置在保护外罩(3)内的真空预热腔(81)、以及分别设置在真空预热腔(81)一端的进气口(1)和另一端的出气口(9);其特征在于:所述真空预热腔(81)内部设有两路结构相同的气体加热通道(13);气体由进气口(1)进入气体加热通道(13)被加热后进入真空预热腔(81)内,再由出气口(9)进入成型室。

2.根据权利要求1所述用于3D打印的保护气体预热装置,其特征在于:在气体加热通道(13)内设有多个相互间隔、阵列排布的电加热柱(6);所述电加热柱(6)的轴线垂直于气体流动方向;进入气体加热通道(13)内的气体被电加热柱(6)加热后进入真空预热腔(81)内。

3.根据权利要求2所述用于3D打印的保护气体预热装置,其特征在于:所述气体加热通道(13)的中部还设有一隔板(131),该隔板(131)将气体加热通道(13)分割成第一预热通道(132)和第二预热通道(133);电加热柱(6)分布在第一预热通道(132)和第二预热通道(133)的内壁面上;第二预热通道(133)内的温度大于第一预热通道(132)内的温度;第一预热通道(132)和第二预热通道(133)为气体提供一个梯级升温及迂回流动路径;

气体先进入第一预热通道(132)进行初步预热,初步预热的气体进入第二预热通道(133)进行二次加热升温,完成二次加热升温后的气体进入真空预热腔(81)内,再由出气口(9)进入成型室。

4.根据权利要求3所述用于3D打印的保护气体预热装置,其特征在于:分布在第二预热通道(133)的电加热柱(6)排布密度,大于第一预热通道(132)的电加热柱(6)排布密度。

5.根据权利要求1所述用于3D打印的保护气体预热装置,其特征在于:进气口(1)与两路气体加热通道(13)之间设置有分流器(2);分流器(2)将进入其内的气体分成两路后分别送入各路气体加热通道(13)。

6.根据权利要求1所述用于3D打印的保护气体预热装置,其特征在于:所述保护气体预热装置还包括一个用于回收真空预热腔(81)内部气体的气体回收瓶(14)和一个用于给真空预热腔(81)提供气体的供气瓶(15);

气体回收瓶(14)的进口通过带有一水冷玻璃管(12)的管路连通真空预热腔(81),在真空预热腔(81)与该管路的接口处设有减压阀(11);气体回收瓶(14)和供气瓶(15)的出气口均设有一阀门、并通过三通阀连接进气口(1)。

7.根据权利要求1所述用于3D打印的保护气体预热装置,其特征在于:所述真空预热腔(81)是由真空玻璃内衬(8)合围成的真空腔体;所述真空玻璃内衬(8)的外壁与保护外罩(3)之间设有石棉保温层(4)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述用于3D打印的保护气体预热装置,其特征在于:所述真空预热腔(81)内安装有压力检测装置(5)和温度检测装置(7);

压力检测装置(5)用于检测真空预热腔(81)内的气压,温度检测装置(7)用于检测真空预热腔(81)内的温度;在真空预热腔(81)的出气口(9)设置有用于检测气体流量的流量计(10)。

9.采用权利要求1至8中任一项所述用于3D打印的保护气体预热装置对气体进行预热的方法,其特征在于包括如下步骤:

惰性气体的初步预热步骤:

供气瓶(15)和/或气体回收瓶(14)内的惰性气体经过三通阀后,由进气口(1)进入分流器(2),在分流器(2)内分成两路后,被送入各路气体加热通道(13)的第一预热通道(132)内,由电加热柱(6)对其进行第一次预热,完成惰性气体的初步预热;

惰性气体的再次加热步骤:

惰性气体在第一预热通道(132)内完成初步预热后,接着进入第二预热通道(133)进行二次加热,使进入第二预热通道(133)内的惰性气体温度大于在第一预热通道(132)时的温度;

惰性气体依次在第一预热通道(132)和第二预热通道(133)构成的梯级升温及迂回流动路径后,进入真空预热腔(81)内,最后由出气口(9)进入成型室。

10.根据权利要求9所述用于3D打印的保护气体预热装置对气体进行预热的方法,其特征在于还包括一个惰性气体实时回收步骤:

在保护气体预热装置的工作过程中,当压力检测装置(5)检测到真空预热腔(81)内的气压高于设定值时,开启减压阀(11)将真空预热腔(81)内高于设定值的惰性气体,经过水冷玻璃管(12)降温后送入气体回收瓶(14)中储存;待真空预热腔(81)内的气压恢复至设定值或设定值以下时,关闭减压阀(11)。

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