一种可监测扩束镜温度的3d打印设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可监测扩束镜温度的3D打印设备，其特征在于，包括扩束镜，所述扩束镜连接有用于探测扩束镜内的光学器件温度的温度传感器，所述温度传感器通过传感器线缆连接有扩束镜工作状态监控系统，温度传感器将温度传感器产生的温度信号传递给扩束镜工作状态监控系统。本装置在监测扩束镜内部各光学器件工作温度过高时发出报警，并关闭激光器和打印开关，有效防止因扩束镜内部的光学器件过热导致的器件损坏，工作可靠性高。本装置能监测扩束镜内部各光学器件的工作温度，查明有故障的光学器件。
【专利说明】
一种可监测扩束镜温度的3D打印设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种带有粉末密封装置的3D打印设备，具体的说是一种可监测扩束镜温度的3D打印设备。
【背景技术】
[0002]选择性激光恪化(Selective Laser Melting，SLM)是金属件直接成型的一种3D打印技术，是快速成型技术的最新发展成果。该技术基于快速成型的最基本思想，即逐层熔覆的“增量”制造方式，根据三维CAD模型直接成形具有特定几何形状的零件，成形过程中金属粉末完全熔化，产生冶金结合，该技术特别适用于传统机加工手段无法制造的复杂形状/结构的属零件。SLM技术具有以下优点:
[0003]I)能直接制造终端金属零件产品；
[0004]2)能得到具有非平衡态过饱和固溶体及均匀细小金相组织的实体，致密度几乎能达到100%，零件机械性能与锻造工艺所得相当；
[0005]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属，使得加工出来的金属零件具有很高的尺寸精度(达0.1mm)以及好的表面粗糙度(Ra 20?40μπι);
[0006]4)由于激光光斑直径很小，因此金属熔池的激光能量密度很高，使得用单一成分的金属粉末来制造零件成为可能，而且可供选用的金属粉末种类也大大拓展；
[0007]5)适合各种复杂形状的工件，尤其适合内部具有复杂异型结构(如空腔、三维网格)、用传统方法无法制造的复杂工件。
[0008]应用SLM技术的3D打印设备在零件打印过程中，激光能量会经由光学组件如扩束镜等，由于投射效率的缘故，激光透射经过扩束镜时，有一小部分激光能量会被扩束镜内的光学器件吸收掉，这一部分能量主要会转化成热能，如果扩束镜的冷却功能发生故障，或者冷却能力不够时，这将引起光学组件温度的升高，过高时将会发生器件损坏。
【发明内容】
[0009]本实用新型为解决现有技术中存在的以上问题，提供了一种可监测扩束镜温度的3D打印设备，有效防止因扩束镜内部的光学器件过热导致的器件损坏。
[0010]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0011]—种可监测扩束镜温度的3D打印设备，其特征在于，包括扩束镜，所述扩束镜连接有用于探测扩束镜内的光学器件温度的温度传感器，所述温度传感器通过传感器线缆连接有扩束镜工作状态监控系统，温度传感器将温度传感器产生的温度信号传递给扩束镜工作状态监控系统。
[0012]上述方案中，还包括激光器和打印开关，所述扩束镜工作状态监控系统(7)与激光器、打印开关电连接，所述扩束镜工作状态监控系统(7)可产生控制信号并将控制信号分别传递给激光器、打印开关。
[0013]上述方案中，所述扩束镜(4)内的光学器件包括扩束镜壳体和透镜固定框，温度传感器(5)分别与扩束镜壳体和透镜固定框电连接，所述温度传感器(5)测量到扩束镜壳体和透镜固定框的工作温度后将产生的温度信号传递给扩束镜工作状态监控系统(7)。
[0014]上述方案中，所述扩束镜(4)连接有多个温度传感器(5)，不同的温度传感器(5)分别连接所述扩束镜(4)的不同光学器件。
[0015]本实用新型的有益效果是:
[0016]I)本装置在监测扩束镜内部各光学器件工作温度过高时发出报警，并关闭激光器和打印开关，有效防止因扩束镜内部的光学器件过热导致的器件损坏，提高了 3D打印设备的智能化程度与工作可靠性。
[0017]2)能监测扩束镜内部各光学器件的工作温度，查明有故障的光学器件。
[0018]3)模块化设计、结构紧凑、安装以及调试灵活方便。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型中可监测扩束镜温度的3D打印设备的结构示意图；
[0020]图中标记:1、成形缸，2、成形室，3、光纤，4、扩束镜，5、温度传感器，6、传感器线缆，7、扩束镜工作状态监控系统，8、温度传感器二，9、光学组件，10、激光束。
[0021 ]激光器、打印开关、扩束镜壳体和透镜固定框未在图中标出。
【具体实施方式】
[0022]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
[0023]参见图1，一种可监测扩束镜温度的3D打印设备，包括扩束镜4，所述扩束镜4连接有用于探测扩束镜4内的光学器件温度的温度传感器5，所述温度传感器5通过传感器线缆6连接有扩束镜工作状态监控系统7，温度传感器5将温度传感器5产生的温度信号传递给扩束镜工作状态监控系统7。在应用SLM技术的3D打印设备打印零件的过程中，所述成形室2设在成形缸I上，成形室2上设有激光器，工作状态时激光器发出激光束10，所述成形室2上设有光学组件9，光学组件9与扩束镜4连接，扩束镜4连有光纤10，温度传感器5探测扩束镜4内的光学器件的工作温度，并将各光学器件的工作温度通过传感器线缆发送给扩束镜工作状态监控系统7，当工作温度超过允许值时，扩束镜工作状态监控系统7发出警报，3D打印设备的激光器被关闭并且打印停止。本实施例中温度传感器5设置在扩束镜4上方，扩束镜工作状态监控系统7收到温度过高的信号后将发出报警，操作人员听到报警后可及时关闭3D打印设备，解决了现有主要依靠操作人员的个人工作经验进行温度估计的缺陷。
[0024]作为本实用新型的优选结构，还包括激光器和打印开关，所述扩束镜工作状态监控系统7与激光器、打印开关电连接，所述扩束镜工作状态监控系统7可产生控制信号并将控制信号分别传递给激光器、打印开关。所述扩束镜4内的光学器件包括扩束镜壳体和透镜固定框，温度传感器5分别与扩束镜壳体和透镜固定框电连接，所述温度传感器5测量到扩束镜壳体和透镜固定框的工作温度后将产生的温度信号传递给扩束镜工作状态监控系统
7。所述扩束镜4连接有多个温度传感器5，如图1中温度传感器2，不同的温度传感器5分别连接所述扩束镜4的不同光学器件。
[0025]实施例1
[0026]一种可监测扩束镜温度的3D打印设备，包括扩束镜4，所述扩束镜4连接有用于探测扩束镜4内的光学器件温度的温度传感器5，所述温度传感器5通过传感器线缆6连接有扩束镜工作状态监控系统7，温度传感器5将温度传感器5产生的温度信号传递给扩束镜工作状态监控系统7。
[0027]实施例2
[0028]本实施例在实施例1的基础上，还包括激光器和打印开关，所述扩束镜工作状态监控系统7与激光器、打印开关电连接，所述扩束镜工作状态监控系统7可产生控制信号并将控制信号分别传递给激光器、打印开关。
[0029]实施例3
[0030]本实施例在实施例2的基础上，所述扩束镜4内的光学器件包括扩束镜壳体和透镜固定框，温度传感器5分别与扩束镜壳体和透镜固定框电连接，所述温度传感器5测量到扩束镜壳体和透镜固定框的工作温度后将产生的温度信号传递给扩束镜工作状态监控系统I。
[0031 ] 实施例4
[0032]本实施例在实施例3的基础上，所述扩束镜4连接有多个温度传感器5，不同的温度传感器5分别连接所述扩束镜4的不同光学器件。
[0033]以上述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种可监测扩束镜温度的3D打印设备，其特征在于，包括扩束镜(4)，所述扩束镜(4)连接有用于探测扩束镜(4)内的光学器件温度的温度传感器(5)，所述温度传感器(5)通过传感器线缆(6)连接有扩束镜工作状态监控系统(7)，温度传感器(5)将温度传感器(5)产生的温度信号传递给扩束镜工作状态监控系统(7)。2.根据权利要求1所述的可监测扩束镜温度的3D打印设备，其特征在于:还包括激光器和打印开关，所述扩束镜工作状态监控系统(7)与激光器、打印开关电连接，所述扩束镜工作状态监控系统(7)可产生控制信号并将控制信号分别传递给激光器、打印开关。3.根据权利要求1所述的可监测扩束镜温度的3D打印设备，其特征在于:所述扩束镜(4)内的光学器件包括扩束镜壳体和透镜固定框，温度传感器(5)分别与扩束镜壳体和透镜固定框电连接，所述温度传感器(5)测量到扩束镜壳体和透镜固定框的工作温度后将产生的温度信号传递给扩束镜工作状态监控系统(7)。4.根据权利要求1所述的可监测扩束镜温度的3D打印设备，其特征在于:所述扩束镜(4)连接有多个温度传感器(5)，不同的温度传感器(5)分别连接所述扩束镜(4)的不同光学器件。
【文档编号】B33Y50/02GK205702442SQ201620679330
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】李玲, 李小雷, 李锋
【申请人】成都雍熙聚材科技有限公司