CN104765385A - 一种电子束选区熔化气氛调控系统及调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子束选区熔化气氛调控系统，该调控系统包括向成形腔室内充入气氛控制用气体的气体充入设备、对成形腔室进行抽真空的抽真空设备和对成形腔室内的气体压强进行检测的气体压强检测单元，气体充入设备包括储气罐、气体输送管道和流量控制阀，该调控系统结构简单、设计合理且使用操作方便、使用效果好，能对电子束选区熔化成形腔室内的气氛进行有效控制。同时，本发明还公开了一种电子束选区熔化气氛调控方法，包括步骤：一、设备安装；二、气压控制参数设定；三、抽真空；四、气体充入；五、电子束选区熔化气氛调控；该调控方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能对成形腔室内气体充入量进行准确控制。

Description

一种电子束选区熔化气氛调控系统及调控方法

技术领域

本发明属于电子束选区熔化技术领域，尤其是涉及一种电子束选区熔化气氛调控系统及调控方法。

背景技术

电子束选区熔化技术(Selective Electron Beam Melting，英文简称SEBM)是目前新兴的一种快速制造工艺。电子束选区熔化过程如下：在在电子束选区熔化成形的成形腔室(具体为真空室)内，先通过铺粉装置在成型区域上均匀地逐层平铺粉末，并由计算机控制高能电子束，且根据所要成形零件的横截面参数熔化粉末，相应达到逐层制造的目的，并实现三维零件的快速制造。传统的电子束选区熔化技术中，需要成形腔室内为真空环境，以保证电子束流正常工作。但在真空环境下，由于高能电子束轰击粉末表面时，粉末会出现溃散，造成吹粉，严重影响成形过程；同时，合金粉末在受电子束轰击熔化后内部所含的化学组分在真空中更容易挥发，从而影响所成形零件的化学成分；并且在高真空环境下，几乎没有传导介质，温度传导主要靠辐射，这样也会造成温度分布不均的现象，对零件成形造成较大影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电子束选区熔化气氛调控系统，其结构简单、设计合理、投入成本较低且安装布设及使用操作方便、使用效果好，能对电子束选区熔化成形腔室内的气氛进行有效控制。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征在于：包括向电子束选区熔化成形设备的成形腔室内充入气氛控制用气体的气体充入设备和对成形腔室进行抽真空的抽真空设备，以及对成形腔室内的气体压强进行实时检测的气体压强检测单元，所述抽真空设备通过抽真空管道与成形腔室内部相通，所述气氛控制用气体为氢气、氮气或惰性气体；所述气体充入设备包括内部装有气氛控制用气体的储气罐和连接于储气罐与成形腔室之间的气体输送管道，以及安装在气体输送管道上的流量控制阀；所述成形腔室的外侧壁上开有分别供所述抽真空管道和气体输送管道安装的安装孔；所述流量控制阀为电磁阀且其由控制器进行控制，所述气体压强检测单元和流量控制阀均与控制器电连接，所述控制器与参数输入单元电连接。

上述一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征是：所述气氛控制用气体为氦气。

上述一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征是：还包括对所述气体压强检测单元所检测信息进行同步显示的显示单元，所述显示单元与控制器电连接；所述流量控制阀为电磁比例阀，所述控制器为PID控制器。

上述一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征是：所述气体压强检测单元为真空计，所述真空计与控制器电连接。

上述一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征是：所述抽真空设备包括机械泵和分子泵，所述抽真空管道包括连接于机械泵的进气口与成形腔室之间的第一连接管和连接于分子泵的进气口与成形腔室之间的第二连接管，以及连接于分子泵的出气口与机械泵的进气口之间的第三连接管，所述第一连接管和第二连接管上均装有管道控制阀。

上述一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征是：还包括安装在第三连接管上的三通管，所述第三连接管以三通管为界分为第一管段和第二管段，所述三通管的第一连接接口通过所述第一管段与分子泵的出气口连接且其第二连接接口通过所述第二管段与机械泵的进气口连接，所述三通管的第三连接接口通过第二连接管与成形腔室连接。

上述一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征是：所述第一连接管和第二连接管上所装的管道控制阀均为电磁阀且二者均由控制器进行控制，所述机械泵和分子泵均由控制器进行控制。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好的电子束选区熔化气氛调控方法，包括以下步骤：

步骤一、设备安装：通过所述抽真空管道和气体输送管道将成形腔室分别与所述抽真空设备和储气罐连接，并在成形腔室内安装所述气体压强检测单元，且将所述气体压强检测单元和气体输送管道上所装的流量控制阀均与控制器电连接；

步骤二、气压控制参数设定：通过参数输入单元输入气体压强控制参数，并通过控制器对所输入的气压控制参数进行同步存储；

所输入的气压控制参数，记作P₀；其中P₀＝2.0×10^-1Pa～6.0×10^-1Pa；

步骤三、抽真空：采用所述抽真空设备对成形腔室进行抽真空，直至成形腔室内的气体压强下降至5.0×10^-2Pa以下；抽真空过程中，通过所述气体压强检测单元对成形腔室内的气体压强进行实时检测；

步骤四、气体充入：采用所述气体输送管道向成形腔室内充入气氛控制用气体，直至成形腔室内的气体压强上升至P₀；

步骤五、电子束选区熔化气氛调控：步骤四中待成形腔室内的气体压强上升至P₀后，启动所述电子束选区熔化成形设备进行电子束选区熔化成形处理；并且，电子束选区熔化成形处理过程中，通过所述气体压强检测单元对成形腔室内的气体压强进行实时检测并将所检测的气体压强值同步传送至控制器，控制器根据所述气体压强检测单元所检测的气体压强值对流量控制阀进行控制，使成形腔室内的气体压强维持在P₀。

上述方法，其特征是：步骤五中控制器根据所述气体压强检测单元所检测信息对流量控制阀进行控制时，先调用差值比较模块，将此时所述气体压强检测单元所检测的气体压强值P与步骤二中所设定的气压控制参数进行比较：当P＝P₀时，流量控制阀的开度保持不变；当P＜P₀时，通过控制器控制流量控制阀，使流量控制阀的开度增大，以增大气体输送管道的气体流量；当P＞P₀时，通过控制器控制流量控制阀，使流量控制阀的开度减小，以减小大气体输送管道的气体流量。

上述方法，其特征是：步骤一中所述抽真空设备包括机械泵和分子泵，所述抽真空管道包括连接于机械泵的进气口与成形腔室之间的第一连接管、连接于分子泵的进气口与成形腔室之间的第二连接管和连接于分子泵的出气口与机械泵的进气口之间的第三连接管，所述第一连接管和第二连接管上均装有管道控制阀；

步骤三中进行抽真空时，过程如下：

步骤301、预抽：打开第一连接管上所装的管道控制阀，并启动机械泵，对成形腔室进行抽真空，直至成形腔室内的气体压强下降至5Pa以下；

步骤302、抽至高真空状态：关闭第一连接管上所装的管道控制阀，启动分子泵和机械泵，对成形腔室进行抽真空，直至成形腔室1内的气体压强下降至5.0×10^-2Pa以下。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、所采用的电子束选区熔化气氛调控系统结构简单、设计合理且投入成本较低，安装布设方便。

2、所采用的电子束选区熔化气氛调控系统设计合理，由气体压强检测单元、控制器和流量控制阀组成一个对成形腔室内的气体压强进行调控的闭环控制系统，通过该闭环控制系统对充入成形腔室的气氛控制用气体的充入量进行准确控制，并将成形腔室内的气体压强维持在2.0×10^-1Pa～6.0×10^-1Pa之间。

3、所采用的电子束选区熔化气氛调控系统使用操作简便、实现方便且使用效果好、实用价值高，具有精度高、重复性好、响应速度快、软启动、稳定可靠、气体压强调节范围宽等特点，可实现电子束选区熔化的惰性气氛的精准、高效控制。

4、对气氛控制用气体的充入量(或称进气量)进行控制的控制器为PID控制器，由于流量控制阀为电磁比例阀，电磁阀比例阀的控制原理是当充气开始时，成形腔室内的真空度与目标值(即气压控制参数)相差较大，这时流量控制阀会加大进气量，使气氛控制用气体快速进入成形腔室；当真空度超过目标值时，则关闭输出，因为该被控对象中有滞后性，最后整个调控系统会稳定在一定的范围内进行振荡。而电磁阀的积分控制是针对比例控制存在的要不就是有差值要不就是振荡的这种特点提出的改进，它常与比例一块进行控制，积分项是一个历史误差的累积值，在使用了积分项后就可以解决达不到设定值的静态误差问题，真空度控制中使用了PI控制后，如果存在静态误差，输出始终达不到设定值，这时积分项的误差累积值会越来越大，这个累积值乘上积分放大系数后会在输出的比重中越占越多，使输出越来越大，最终达到消除静态误差的目的。因为PI系统中的I(即积分项)的存在会使整个控制系统的响应速度受到影响，为解决这个问题，在控制中增加了D(即微分项)，微分项主要用来解决控制系统的响应速度问题。这样，通过PID控制器对电磁比例阀的开度进行控制，实现在线实时改变气氛控制用气体流量的目的。

4、所充入的气氛控制用气体为氢气、氮气或惰性气体，氢气具有还原性、氮气不活泼且廉价、惰性气体的化学性质极为稳定。可根据具体成形材料选择稳定且可靠的气氛控制气体。其中，氦气渗透性好、不可燃，氦气的化学性质极为稳定，并且氦气具有良好的导热性，是最常用的气氛控制气体，适用于钛合金、不锈钢、高温合金、铝合金等大多数金属的快速成形气氛控制。

5、所采用的电子束选区熔化气氛调控方法步骤简单、设计合理且实现方便、调控效果好，首先通过抽真空设备将成形腔室抽真空到高真空度，再通过控制器控制流量控制阀缓慢打开，向成形腔室内充入气氛控制用气体，直至成形腔室内的气体压强上升至2.0×10^-1Pa～6.0×10^-1Pa之间；之后，再启动电子束选区熔化成形设备，进行电子束选区熔化成形处理。并且，电子束选区熔化成形处理过程中，由气体压强检测单元、控制器和流量控制阀组成的闭环控制系统，通过控制流量控制阀的开度，对气氛控制用气体的充入量进行精确控制。

6、将成形腔室内的气体压强维持在2.0×10^-1Pa～6.0×10^-1Pa的范围内，具有以下有益效果：第一、该气压值有助于抑制合金元素挥发；相应地，不充入气氛控制用气体时，易造成成型零件化学成分的偏差，零件性能恶化；第二、气氛控制用气体在2.0×10^-1Pa～6.0×10^-1Pa范围内在高能电子束流的轰击下容易电离，并产生正离子，正离子会清除粉末表面的多余电子，防止粉末中电子聚集；相应地，不充入熔化气氛用气体时，因为粉末表面电子聚集，粉末颗粒相互排斥，成形时产生吹粉，成形过程不稳定；第三、充入气氛控制用气体热场具有辐射、对流及传导多种换热方式，有助于成形腔室内的温度场分布均匀；相应地，不充入熔化气氛用气体时，成形腔室在真空条件下只有热辐射传热一种形式，会造成零件局部过热，成形不稳定，残余应力大，零件易出现变形、开裂等问题。因而，采用本发明在电子束选区熔化的成形腔室内充入气氛控制用气体，对成形腔室的真空状态进行分压，并使气氛控制用气体的分压在成形过程中保持稳定，能够使气体在电子束的作用下电离，产生的正离子吸附在粉末上，使得粉末里的电子与其中和，从而避免吹粉现象；同时，气氛控制用气体的加入，提高了成形腔室内气体压强，能够有效抑制粉末气化物质的挥发，保证了成形零件化学成分的稳定。另外，充入一定量的气氛控制用气体，能够增加成形腔室内的热传递介质，使得成形区域温度分布更加均匀，避免真空环境下，热传递困难导致的温度分布不均匀引起的零件成形控制困难的问题。并且，采用闭环控制系统且具体通过比例、积分与微分控制器能够，实时精确调控熔化气氛用气体的充入量，来保障成形腔室内气氛控制环境的稳定、可控。

综上所述，本发明所采用的电子束选区熔化气氛调控系统具有精度高、重复性好、响应速度快、软启动、稳定可靠、气体压强调节范围宽等特点，可实现电子束选区熔化的气氛的精准、高效控制，解决电子束选区熔化成形过程中合金元素挥发、吹粉等问题，并且能相应调节温度传导介质的密度，提高温度场的均匀分布，提高成形过程可控性和成形零件质量。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明电子束选区熔化气氛调控系统的气体管路连接示意图。

图2为本发明电子束选区熔化气氛调控系统的电路原理框图。

图3为本发明电子束选区熔化气氛调控方法的流程框图。

附图标记说明:

1—成形腔室；      2—控制器；         3-1—机械泵；

3-2—分子泵；      4-1—第一连接管；   4-11—预抽阀；

4-2—第二连接管；  4-21—高压真空阀；  4-3—第三连接管；

5—储气罐；        6—气体输送管道；   7—流量控制阀；

8—显示单元；      9—参数输入单元；   10—真空计；

11—三通管；       12—信号放大电路。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种电子束选区熔化气氛调控系统，包括向电子束选区熔化成形设备的成形腔室1内充入气氛控制用气体的气体充入设备和对成形腔室1进行抽真空的抽真空设备，以及对成形腔室1内的气体压强进行实时检测的气体压强检测单元，所述抽真空设备通过抽真空管道与成形腔室1内部相通，所述气氛控制用气体为氢气、氮气或惰性气体。所述气体充入设备包括内部装有气氛控制用气体的储气罐5和连接于储气罐5与成形腔室1之间的气体输送管道6，以及安装在气体输送管道6上的流量控制阀7。所述成形腔室1的外侧壁上开有分别供所述抽真空管道和气体输送管道6安装的安装孔。所述流量控制阀7为电磁阀且其由控制器2进行控制，所述气体压强检测单元和流量控制阀7均与控制器2电连接，所述控制器2与参数输入单元9电连接。

本实施例中，所述气氛控制用气体为氦气。

实际使用时，所述气氛控制用气体也可以为氮气或其它类型的惰性气体。

本实施例中，所述流量控制阀7为电磁比例阀。

同时，本发明所述的电子束选区熔化气氛调控系统，还包括对所述气体压强检测单元所检测信息进行同步显示的显示单元8，所述显示单元8与控制器2电连接；所述控制器2为PID控制器。

本实施例中，所述气体压强检测单元为真空计10，所述真空计10与控制器2电连接。并且，所述成形腔室1的外侧壁上开有供真空计10插装的插孔。

实际使用时，所述气体压强检测单元也可以采用其他类型的气体压强检测设备。

本实施例中，所述抽真空设备包括机械泵3-1和分子泵3-2，所述抽真空管道包括连接于机械泵3-1的进气口与成形腔室1之间的第一连接管4-1和连接于分子泵3-2的进气口与成形腔室1之间的第二连接管4-2，以及连接于分子泵3-2的出气口与机械泵3-1的进气口之间的第三连接管4-3，所述第一连接管4-1和第二连接管4-2上均装有管道控制阀。并且，所述第一连接管4-1上所装的管道控制阀为预抽阀4-11，第二连接管4-2上所装的管道控制阀为高压真空阀4-21，并且预抽阀4-11和高压真空阀4-21均为流量调节阀。

同时，本发明所述的电子束选区熔化气氛调控系统，还包括安装在第三连接管4-3上的三通管11，所述第三连接管4-3以三通管11为界分为第一管段和第二管段，所述三通管11的第一连接接口通过所述第一管段与分子泵3-2的出气口连接且其第二连接接口通过所述第二管段与机械泵3-1的进气口连接，所述三通管11的第三连接接口通过第二连接管4-2与成形腔室1连接。

本实施例中，所述第一连接管4-1、第二连接管4-2和第三连接管4-3均为波纹管。

实际使用时，所述第一连接管4-1、第二连接管4-2和第三连接管4-3也可以采用其它类型的连接管，如橡胶管。

本实施例中，所述第一连接管4-1和第二连接管4-2上所装的管道控制阀均为电磁阀且二者均由控制器2进行控制，所述机械泵3-1和分子泵3-2均由控制器2进行控制。因而，实际操控非常简便。

本实施例中，本发明所述的电子束选区熔化气氛调控系统，还包括连接于所述PID控制器与流量控制阀7之间的信号放大电路12。

如图3所示的一种电子束选区熔化气氛调控方法，包括以下步骤：

步骤一、设备安装：通过所述抽真空管道和气体输送管道6将成形腔室1分别与所述抽真空设备和储气罐5连接，并在成形腔室1内安装所述气体压强检测单元，且将所述气体压强检测单元和气体输送管道6上所装的流量控制阀7均与控制器2电连接。

步骤二、气压控制参数设定：通过参数输入单元9输入气体压强控制参数，并通过控制器2对所输入的气压控制参数进行同步存储。

所输入的气压控制参数，记作P₀；其中P₀＝2.0×10^-1Pa～6.0×10^-1Pa。

步骤三、抽真空：采用所述抽真空设备对成形腔室1进行抽真空，直至成形腔室1内的气体压强下降至5.0×10^-2Pa以下；抽真空过程中，通过所述气体压强检测单元对成形腔室1内的气体压强进行实时检测。

步骤四、气体充入：采用所述气体输送管道6向成形腔室1内充入气氛控制用气体，直至成形腔室1内的气体压强上升至P₀。

步骤五、电子束选区熔化气氛调控：步骤四中待成形腔室1内的气体压强上升至P₀后，启动所述电子束选区熔化成形设备进行电子束选区熔化成形处理；并且，电子束选区熔化成形处理过程中，通过所述气体压强检测单元对成形腔室1内的气体压强进行实时检测并将所检测的气体压强值同步传送至控制器2，控制器2根据所述气体压强检测单元所检测的气体压强值对流量控制阀7进行控制，使成形腔室1内的气体压强维持在P₀。

本实施例中，步骤五中控制器2根据所述气体压强检测单元所检测信息对流量控制阀7进行控制时，先调用差值比较模块，将此时所述气体压强检测单元所检测的气体压强值P与步骤二中所设定的气压控制参数进行比较：P＝P₀时，流量控制阀7的开度保持不变；当P＜P₀时，通过控制器2控制流量控制阀7，使流量控制阀7的开度增大，以增大气体输送管道6的气体流量；当P＞P₀时，通过控制器2控制流量控制阀7，使流量控制阀7的开度减小，以减小大气体输送管道6的气体流量。

本实施例中，步骤三中进行抽真空时，过程如下：

步骤301、预抽：打开第一连接管4-1上所装的管道控制阀，并启动机械泵3-1，对成形腔室1进行抽真空，直至成形腔室1内的气体压强下降至5Pa以下；

步骤302、抽至高真空状态：关闭第一连接管4-1上所装的管道控制阀，启动分子泵3-2和机械泵3-1，对成形腔室1进行抽真空，直至成形腔室1内的气体压强下降至5.0×10^-2Pa以下。

由上述内容可知，本发明所采用的电子束选区熔化气氛调控系统中，所述气体压强检测单元、控制器2和流量控制阀7组成一个对成形腔室1内的气体压强进行调控的闭环控制系统，通过该闭环控制系统对充入成形腔室1的气氛控制用气体的充入量进行准确控制，并将成形腔室1内的气体压强维持在P₀。实际使用过程中，先通过所述抽真空设备将成形腔室1内的气体压强抽至5.0×10^-2Pa以下，再通过所述气体输送管道6充入气氛控制用气体，所述气体压强检测单元对成形腔室1内的气体压强进行实时检测并将所检测的气体压强值同步传送至控制器2，控制器2根据所述气体压强检测单元所检测并传送的气体压强值、并结合所设定的气压控制参数且通过控制流量控制阀7的开度大小，对气体输送管道6的气体流量进行调节，从而实现气氛控制用气体进气量的精确控制，保证成形腔室1内气体压强的持续、稳定与精确控制。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征在于：包括向电子束选区熔化成形设备的成形腔室(1)内充入气氛控制用气体的气体充入设备和对成形腔室(1)进行抽真空的抽真空设备，以及对成形腔室(1)内的气体压强进行实时检测的气体压强检测单元，所述抽真空设备通过抽真空管道与成形腔室(1)内部相通，所述气氛控制用气体为氢气、氮气或惰性气体；所述气体充入设备包括内部装有气氛控制用气体的储气罐(5)和连接于储气罐(5)与成形腔室(1)之间的气体输送管道(6)，以及安装在气体输送管道(6)上的流量控制阀(7)；所述成形腔室(1)的外侧壁上开有分别供所述抽真空管道和气体输送管道(6)安装的安装孔；所述流量控制阀(7)为电磁阀且其由控制器(2)进行控制，所述气体压强检测单元和流量控制阀(7)均与控制器(2)电连接，所述控制器(2)与参数输入单元(9)电连接。

2.按照权利要求1所述的一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征在于：所述气氛控制用气体为氦气。

3.按照权利要求1或2所述的一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征在于：还包括对所述气体压强检测单元所检测信息进行同步显示的显示单元(8)，所述显示单元(8)与控制器(2)电连接；所述流量控制阀(7)为电磁比例阀，所述控制器(2)为PID控制器。

4.按照权利要求1或2所述的一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征在于：所述气体压强检测单元为真空计(10)，所述真空计(10)与控制器(2)电连接。

5.按照权利要求1或2所述的一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征在于：所述抽真空设备包括机械泵(3-1)和分子泵(3-2)，所述抽真空管道包括连接于机械泵(3-1)的进气口与成形腔室(1)之间的第一连接管(4-1)和连接于分子泵(3-2)的进气口与成形腔室(1)之间的第二连接管(4-2)，以及连接于分子泵(3-2)的出气口与机械泵(3-1)的进气口之间的第三连接管(4-3)，所述第一连接管(4-1)和第二连接管(4-2)上均装有管道控制阀。

6.按照权利要求5所述的一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征在于：还包括安装在第三连接管(4-3)上的三通管(11)，所述第三连接管(4-3)以三通管(11)为界分为第一管段和第二管段，所述三通管(11)的第一连接接口通过所述第一管段与分子泵(3-2)的出气口连接且其第二连接接口通过所述第二管段与机械泵(3-1)的进气口连接，所述三通管(11)的第三连接接口通过第二连接管(4-2)与成形腔室(1)连接。

7.按照权利要求5所述的一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征在于：所述第一连接管(4-1)和第二连接管(4-2)上所装的管道控制阀均为电磁阀且二者均由控制器(2)进行控制，所述机械泵(3-1)和分子泵(3-2)均由控制器(2)进行控制。

8.一种利用如权利要求1所述调控系统对电子束选区熔化成形的熔化气氛进行调控的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、设备安装：通过所述抽真空管道和气体输送管道(6)将成形腔室(1)分别与所述抽真空设备和储气罐(5)连接，并在成形腔室(1)内安装所述气体压强检测单元，且将所述气体压强检测单元和气体输送管道(6)上所装的流量控制阀(7)均与控制器(2)电连接；

步骤二、气压控制参数设定：通过参数输入单元(9)输入气体压强控制参数，并通过控制器(2)对所输入的气压控制参数进行同步存储；

所输入的气压控制参数，记作P₀；其中P₀＝2.0×10^-1Pa～6.0×10^-1Pa；

步骤三、抽真空：采用所述抽真空设备对成形腔室(1)进行抽真空，直至成形腔室(1)内的气体压强下降至5.0×10^-2Pa以下；抽真空过程中，通过所述气体压强检测单元对成形腔室(1)内的气体压强进行实时检测；

步骤四、气体充入：采用所述气体输送管道(6)向成形腔室(1)内充入气氛控制用气体，直至成形腔室(1)内的气体压强上升至P₀；

步骤五、电子束选区熔化气氛调控：步骤四中待成形腔室(1)内的气体压强上升至P₀后，启动所述电子束选区熔化成形设备进行电子束选区熔化成形处理；并且，电子束选区熔化成形处理过程中，通过所述气体压强检测单元对成形腔室(1)内的气体压强进行实时检测并将所检测的气体压强值同步传送至控制器(2)，控制器(2)根据所述气体压强检测单元所检测的气体压强值对流量控制阀(7)进行控制，使成形腔室(1)内的气体压强维持在P₀。

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于：步骤五中控制器(2)根据所述气体压强检测单元所检测信息对流量控制阀(7)进行控制时，先调用差值比较模块，将此时所述气体压强检测单元所检测的气体压强值P与步骤二中所设定的气压控制参数进行比较：当P＝P₀时，流量控制阀(7)的开度保持不变；当P＜P₀时，通过控制器(2)控制流量控制阀(7)，使流量控制阀(7)的开度增大，以增大气体输送管道(6)的气体流量；当P＞P₀时，通过控制器(2)控制流量控制阀(7)，使流量控制阀(7)的开度减小，以减小大气体输送管道(6)的气体流量。

10.按照权利要求8或9所述的方法，其特征在于：步骤一中所述抽真空设备包括机械泵(3-1)和分子泵(3-2)，所述抽真空管道包括连接于机械泵(3-1)的进气口与成形腔室(1)之间的第一连接管(4-1)、连接于分子泵(3-2)的进气口与成形腔室(1)之间的第二连接管(4-2)和连接于分子泵(3-2)的出气口与机械泵(3-1)的进气口之间的第三连接管(4-3)，所述第一连接管(4-1)和第二连接管(4-2)上均装有管道控制阀；

步骤三中进行抽真空时，过程如下：

步骤301、预抽：打开第一连接管(4-1)上所装的管道控制阀，并启动机械泵(3-1)，对成形腔室(1)进行抽真空，直至成形腔室(1)内的气体压强下降至5Pa以下；

步骤302、抽至高真空状态：关闭第一连接管(4-1)上所装的管道控制阀，启动分子泵(3-2)和机械泵(3-1)，对成形腔室(1)进行抽真空，直至成形腔室1内的气体压强下降至5.0×10^-2Pa以下。