CN110711860A - 控氧方法、控氧装置和激光3d打印系统 - Google Patents

控氧方法、控氧装置和激光3d打印系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种控氧方法，用于调控3D打印系统的成形腔内氧含量，包括如下步骤：开始抽出成形腔内部气体；检测成形腔内部的气压值是否低于预设气压值，若所述成形腔内部的气压值低于预设气压值时，开始向所述成形腔内充入保护气体；检测所述成形腔内的氧含量是否低于预设氧含量值，若氧含量低于预设氧含量值时，停止抽出所述成形腔内部气体；检测所述成形腔内的气压值是否高于标准外大气压，若所述成形腔内的气压值高于标准外大气压时，停止向所述成形腔内充入保护气体。该控氧方法使得成形腔内氧含量迅速低于预设氧含量值，符合激光3D打印要求，调控时间短，工作效率高。同时，本发明实施例还提供控氧装置及激光3D打印系统。

Description

控氧方法、控氧装置和激光3D打印系统
技术领域
本发明实施例属于激光增材制造领域，具体地，涉及一种控氧方法，用于调控成形腔内部的氧含量，以适应于激光3D打印。同时，本发明实施例还涉及运用该控氧方法的控氧装置以及包括所述控氧装置的激光3D打印系统。
背景技术
激光3D打印又叫做增材制造。现有的增材制造设备广泛采用选择性激光熔化技术(Selective Laser Melting，SLM)，SLM是金属件直接成形的一种增材制造技术，该技术是根据3D数据模型，利用激光聚焦对成形材料逐层熔覆堆积的增量制造方式，其中的成形腔中的温度、氧气浓度、保护性气体流经成形材料(特别是金属粉末和塑料粉末)表面的速度都会对打印成品的质量产生影响，比如，在无保护性气体保护下进行打印作业时，成形材料中含有的Fe、C、Si、Mn、Ti、Ca等元素通常容易与空气中的氧气发生化学反应，会在打印区域的液态金属表面形成一层氧化物，造成打印成品球化、开裂、夹渣等问题，有时甚至会燃烧及爆炸。
因此，成形腔内须注入保护性气体，以使成形腔内的氧含量低于一定的值，以满足于激光3D打印加工要求。目前，调控成形腔内的氧含量以及成形腔内的气体质量成为3D打印中的重要课题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例第一方面提供一种控氧方法，旨在快速调控成形腔内的氧含量，使氧气含量低于一定值，从而满足激光3D打印加工要求，提高工作效率，进一步地，也使得成形腔内气体质量得到改善提高。
一种控氧方法，用于调控3D打印系统的成形腔内部的氧含量，包括如下步骤：
抽出所述成形腔内部气体；
检测所述成形腔内部的气压值是否低于预设气压值，若所述成形腔内部的气压值低于预设气压值时，开始向所述成形腔内充入保护气体；
检测所述成形腔内的氧含量是否低于预设氧含量值，若氧含量低于预设氧含量值时，停止抽出所述成形腔内部气体；
检测所述成形腔内的气压值是否高于标准外大气压，若所述成形腔内的气压值高于标准外大气压时，停止向所述成形腔内充入保护气体。
作为一种可实施方案，所述充入保护气体的气流速度大于抽出所述成形腔内部气体的气流速度。
作为一种可实施方案，所述抽出所述成形腔内部气体的气流排出端和所述充入保护气体的气流进入端分别位于所述成形腔相对的两腔壁上。
作为一种可实施方案，在所述检测所述成形腔内部的气压值是否低于预设气压值，若所述成形腔内部的气压值低于预设气压值时，开始向所述成形腔内充入保护气体的步骤之前，还包括旋转所述成形腔位置；
旋转所述成形腔位置使得所述充入保护气体的气流进入端位于所述成形腔的顶部，所述抽出所述成形腔内部气体的气流排出端位于所述成形腔的底部；或
所述充入保护气体的气流进入端位于所述成形腔的底部，所述抽出所述成形腔内部气体的排出端位于所述成形腔的顶部。
作为一种可实施方案，在所述检测所述成形腔内的气压值是否高于标准外大气压，若所述成形腔内的气压值高于标准外大气压时，停止向所述成形腔内充入保护气体的步骤之后，还包括循环过滤；
所述成形腔分别与循环输气管两端相连通，用以形成循环气路，且所述循环气路上设置有循环驱动件，使得所述成形腔内部气体沿所述循环输气管循环流动；
其中，所述循环气路上设置有过滤组件，所述过滤组件用于对气体过滤净化。
本发明实施例第二方面提供一种控氧装置，包括成形腔、真空泵、充气组件、第一输气管、第二输气管、氧传感器及压力传感器；
所述真空泵通过第一输气管与所述成形腔相连通，用于抽出所述成形腔内部气体；所述充气组件通过第二输气管与所述成形腔相连通，用于向所述成形腔内充入保护气体；
所述氧传感器安装于所述成形腔内，用于检测所述成形腔内的氧含量；
所述压力传感器安装于所述成形腔内，用于检测所述成形腔内的气压值。
作为一种可实施方案，所述第一输气管与所述第二输气管分别连接于所述成形腔相对的两腔壁。
作为一种可实施方案，所述第一输气管与所述第二管之间通过循环输气管相连通，所述成形腔、所述第一输气管、所述循环输气管和所述第二输气管形成循环气路，且所
说明书
述循环气路上设置有循环驱动件。
作为一种可实施方案，所述循环气路的所述第一输气管上设置有过滤组件；所述过滤组件用于对气体过滤净化。
本发明实施例第三方面提供一种激光3D打印系统，包括激光3D打印枪及如权利要求6-9所述的控氧装置；所述激光3D打印枪安装于所述成形腔内，用以激光打印。
本发明实施例第一方面提供的一种控氧方法中，首先将所述成形腔内部气体抽出，以使所述成形腔内部气压值降低，且氧含量迅速下降。若所述成形腔内部气压值低于预设气压值时，开始向所述成形腔内充入保护气体。一边抽气一边进气的工作方式使得所述成形腔内部的氧含量迅速下降，且所述成形腔内的气压值可得到回升，并能够大于标准外大气压值，氧含量调控过程简易，效率高。
进一步地，所述成形腔内的氧含量低于预设氧含量值时，停止抽出所述成形腔内部气体。检测所述成形腔内的气压值是否高于标准外大气压值，如果所述成形腔内的气压值不高于标准外大气压值，则继续充入保护气体，以使所述成形腔内的气压值高于标准外大气压，以此来防止外大气压中的氧溜进所述成形腔，造成氧含量升高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明实施例涉及的一种控氧装置；
主要附图标记说明：
控氧装置100 成形腔10 气流排出端11
气流进入端12 真空泵20 充气组件30
过滤组件40 循环驱动件50 第一输气管61
第一气阀611 第二输气管62 第二气阀621
循环输气管63 循环气阀631 氧传感器71
压力传感器72
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
激光3D打印的大多数的成形材料粉末对氧极其敏感，其中的大多数金属就能够与氧气发生化学反应而生成氧化物，影响成形件的纯度和打印精度。氧含量偏高导致成形件致密度降低和强度下降，甚至还导致成形失败。
因此，激光3D打印需在一个氧含量极低的环境下进行，具体地，在密闭的惰性保护气体氛围中进行，故氧含量的稳定调控就变得尤为重要。
为此，本发明实施例第一方面提供一种控氧方法，用于调控成形腔内的氧含量，使得所述成形腔内的氧含量低于一定值，以应用于激光3D打印，包括如下步骤：
抽出所述成形腔内部气体；
检测所述成形腔内部的气压值是否低于预设气压值，若所述成形腔内部的气压值低于预设气压值，开始向所述成形腔内充入保护气体；
检测所述成形腔内的氧含量是否低于预设氧含量值，若氧含量低于所述预设氧含量值时，停止抽出所述成形腔内部气体；
检测所述成形腔内的气压值是否高于标准外大气压，若所述成形腔内的气压值高于标准外大气压时，停止向所述成形腔内充入保护气体。
所述成形腔用于激光3D打印，其内充填惰性保护气体，氧含量极低。所述成形腔内部的氧含量会影响3D打印质量，氧含量需控制在一定范围内，在本发明实施例中，首先将所述成形腔内部气体抽出，以使所述成形腔内部气压值降低，且氧含量迅速下降。若所述成形腔内部气压值低于预设气压值时，开始向所述成形腔内充入保护气体。一边抽气一边进气的工作方式使得所述成形腔内部的氧含量迅速下降，且所述成形腔内的气压值可得到回升，并能够大于标准外大气压值，氧含量调控过程简易，效率高。
进一步地，所述成形腔内的氧含量低于预设氧含量值时，停止抽出所述成形腔内部气体。检测所述成形腔内的气压值是否高于标准外大气压值，如果所述成形腔内的气压值不高于标准外大气压值，则继续充入保护气体，以使所述成形腔内的气压值高于标准外大气压，以此来防止外大气压中的氧溜进所述成形腔，造成氧含量升高。
在本发明实施例中，采用真空泵对所述成形腔内部气体进行抽出，以降低所述成形腔内部的氧含量值。在抽气的过程中，所述成形腔内部气压逐渐下降，氧含量降低，若所述成形腔内部的气压值低于预设气压值时，则开始向所述成形腔内充入保护气体。
在抽气的过程中，真空泵可以是气体捕集泵或气体传输泵，其目地在于将所述成形腔内部的氧气或氧原子抽出，并使得充气组件能够轻易地将保护气体充入。在本发明实施例中，真空泵采用气体传输泵，用以抽出所述成形腔内部气体，所述成形腔内的氧逐渐地被抽出，氧含量下降。
另外，采用充气组件向所述成形腔内充入保护气体，所述成形腔内部充斥保护气体，当充入保护气体的气流速度大于抽出所述成形腔内部气体的气流速度时，所述成形腔内的气压值逐渐升高；当充入保护气体的气流速度小于抽出所述成形腔内部气体的气流速度时，所述成形腔内的气压值下降速度变缓。
在抽气的过程中，所述成形腔内的气压值不能过低，气压值过低会加重真空泵负担，不仅工作效率降低，而且还会影响真空泵使用寿命。当所述成形腔内气压值低于预设气压值时，及时地充入保护气体，一则加快氧含量调控过程，二则也是为了减轻真空泵负担，起到保护真空泵的作用。
若所述成形腔内氧含量低于预设氧含量值，则停止抽出所述成形腔内部气体。此时，若所述成形腔内气压值高于标准外大气压时，则停止向所述成形腔内充入保护气体。此时的所述成形腔内部气体的氧含量低于预设氧含量值，可适用于激光3D打印。
在激光3D打印中，上述的保护气体可以是氮气、氩气、氦气中的一种或多种。当然，保护气体是根据激光3D打印工艺要求而选择的，不应局限于上述中的一种或几种。
在本实施例中，抽出所述成形腔内部气体的气流速度是可调控的。同样地，向所述成形腔内充入保护气体的气流速度也是可调控的。在开始抽出所述成形腔内部气体的时候，此时的抽出所述成形腔内部气体的气流速度应该要偏快，比如加大真空泵的功率、加大通气阀门或两者相结合，以加快降低氧含量。在低压条件下，真空泵的工作效率明显下降，工作负担明显加重，当所述成形腔内的气压值低于预设气压值时，此时的氧含量往往还比较大,还不足以满足激光3D打印工艺上的要求,此时，开始向所述成形腔内充入保护气体，一则是为了提升所述成形腔内部气压，提高真空泵工作效率，以及减轻真空泵工作负担；二则也是为了在所述成形腔内充入保护气体，满足加工工艺要求。
在充入保护气体的过程中，充入气体的气流速度可大于或小于抽出所述成形腔内部气体的气流速度。如果充入保护气体的气流速度大于抽出所述成形腔内部气体的气流速度时,所述成形腔内的氧含量在逐渐下降,所述成形腔内的气压开始回升,提高控氧效率,减少调控过程所需时间。如果充入保护气体的气流速度小于抽出所述成形腔内部气体的气流速度时，所述成形腔内的氧含量在逐渐下降，所述成形腔的气压下降变缓，当氧含量低于所述预设氧含量值时，停止抽出所述成形腔内部气体，所述充入保护气体继续进行，以使所述成形腔内部气压逐渐上升，当所述成形腔内气压值高于标准外大气压时，停止充入所述保护气体。此时，所述成形腔内的氧含量低于预设氧含量值，符合激光3D打印工艺要求。
进一步地，在本发明实施例中，所述抽出所述成形腔内部气体的气流排出端和所述充入保护气体的气流进入端分别位于所述成形腔相对的两腔壁上。真空泵通过抽气管道与所述成形腔相连通，用以抽出所述成形腔内部气体，输气管与所述成形腔连接处即为气流排出端。充气组件通过充气管道与所述成形腔相连通，输气管与所述成形腔连接处即为气流进入端。
所述成形腔具有相对的两腔壁，所述成形腔内的气体从其一腔壁上的所述气流排出端排出，而保护气体从另一腔壁上的气流进入端进入。新进入的保护气体推挤着所述成形腔内原有的气体排出，使换气效率更高，减少降低氧含量所需时间。
进一步地，在本发明实施例中，在所述检测所述成形腔内部的气压值是否低于预设气压值，若所述成形腔内部的气压值低于预设气压值，开始向所述成形腔内充入保护气体的步骤之前，还包括旋转所述成形腔位置；
旋转所述成形腔位置使得所述充入保护气体的气流进入端位于所述成形腔的顶部，所述抽出所述成形腔内部气体的气流排出端位于所述成形腔的底部；或
所述充入保护气体的气流进入端位于所述成形腔的底部，所述抽出所述成形腔内部气体的排出端位于所述成形腔的顶部。
在实际的激光3D打印中，充入的保护气体可以是氮气、氦气、氩气中的一种或多种。因此，在所述成形腔内的气体成分中，除了有氧气之外，还具有氮气、氦气或氩气。当所述成形腔排出氧气而充入比氧气较轻的氮气或氦气时，抽出所述成形腔内部气体的气流排出端应位于所述成形腔的底部，而充入氮气或氦气的气流进入端应位于所述成形腔的顶部，如此，重量轻的保护气体在所述成形腔的上层富集，而重量较重的氧气则在所述成形腔的下层，易于集中排出，不仅提高了排氧效率，还节约保护气体。
同理地，当所述成形腔排出氧气而充入比氧气偏重的氩气时，抽出所述成形腔内部气体的气流排出端应位于所述成形腔的顶部，而充入氩气的气流进入端应位于所述成形腔的底部，如此，重量较轻的氧气在所述成形腔上层富集并迅速排出，而重量较重的保护气体氩气在所述成形腔的下层富集，不易于排出，不仅提高了排氧效率，还节约氩气。
当然，在实际操作中，根据要被充入的保护气体而选择是否要将所述成形腔旋转，以致气流排出端位于所述成形腔的顶部或是底部。
进一步地，在本发明实施例中，在所述检测所述成形腔内的气压值是否高于标准外大气压，若所述成形腔内的气压值高于标准外大气压时，停止向所述成形腔内充入保护气体的步骤之后，还包括循环过滤；
所述成形腔分别与循环输气管两端相连通，用以形成循环气路，且所述循环气路上设置有循环驱动件，使得所述成形腔内部气体沿所述循环输气管循环流动；
其中，所述循环气路上设置有过滤组件，所述过滤组件用于对气体过滤净化。
所述成形腔内部的气体的氧含量需低于一定值，且气体杂物含量最少，以提高激光3D打印质量。所述成形腔内会积存余留的成形材料粉末、3D打印过程中生成的颗粒物以及水分等等。因此，在所述停止向所述成形腔内充入保护气体的步骤之后，还包括有循环过滤，循环过滤过程是将所述成形腔内的气体过滤净化，去除其中的颗粒物、水分等杂物。可选地，所述循环过滤过程中，还可以增设氧气过滤设备，用以进一步地除去所述成形腔内部的氧气，以降低氧含量。
本明实施例第二方面提供一种控氧装置100，用以实现上述第一方面提供的一种控氧方法，如图1，包括成形腔10、真空泵20、充气组件30、第一输气管61、第二输气管62、第一气阀611、第二气阀621，氧传感器71及压力传感器72；
所述真空泵20通过第一输气管61与所述成形腔10相连通，用于抽出所述成形腔10内部气体，其中，所述第一输气管61上设置有所述第一气阀611；所述充气组件30通过第二输气管62与所述成形腔10相连通，用于向所述成形腔10内充入保护气体，其中，所述第二输气管62上设置有所述第二气阀621；
所述氧传感器71安装于所述成形腔10内，用于检测所述成形腔10内的氧含量；
所述压力传感器72安装于所述成形腔10内，用于检测所述成形腔10内的气压值。
所述控氧装置100的使用步骤如下：
打开第一气阀611、关闭第二气阀621，开启所述真空泵20，开始抽出所述成形腔10内部气体。
所述压力传感器72检测所述成形腔10内的气压值是否低于预设气压值，若所述成形腔10内部的气压值低于预设气压值，则打开第二气阀621，充气组件30开始向所述成形腔10内充入保护气体。
所述氧传感器71检测所述成形腔10内的氧含量是否低于预设氧含量值，若氧含量值低于所述预设氧含量值时，则所述真空泵20停止抽出所述成形腔10内部气体，关闭所述第一气阀611。
所述压力传感器72检测所述成形腔10内的气压值是否高于标准外大气压，若所述成形腔10内的气压值高于标准外大气压时，充气组件30停止向所述成形腔10内充入保护气体，关闭所述第二气阀621。
此时的所述成形腔10内的氧含量低于预设氧含量值，符合激光3D打印工艺要求，同时，所述成形腔10内的气压值大于标准外大气压，外大气压中的氧不易于溜进所述成形腔10，所述成形腔10内氧含量稳定。
进一步地，在本发明实施例中，所述第一输气管61与所述第二输气管62分别连接于所述成形腔10相对的两腔壁上。所述第一输气管61与所述成形腔10连接处即为气流排出端11，所述第二输气管62与所述成形腔10连接处即为气流进入端12。
所述成形腔10具有相对的两腔壁，所述成形腔10内的气体从其一腔壁上的所述气流排出端11排出，而保护气体从另一腔壁上的气流进入端12进入。通过所述充气组件30充入的保护气体推挤着所述成形腔10内原有的气体排出，使换气效率更高，减少降低氧含量所需时间。
可选地，所述控制装置还包括旋转架。所述旋转架用于架起所述成形腔10，并且可旋转所述成形腔10。
当所述成形腔10排出氧气而充入比氧气较轻的氮气或氦气时，所述旋转架用以旋转所述成形腔10，并使充入氮气或氦气的所述气流进入端12位于所述成形腔10的顶部，而所述气流排出端11位于所述成形腔10的底部，如此，重量轻的保护气体在所述成形腔10的上层富集，而重量较重的氧气则在所述成形腔10的下层富集，易于集中排出，不仅提高了排氧效率，还节约保护气体。
当所述成形腔10排出氧气而充入比氧气偏重的氩气时，所述旋转架用以旋转所述成形腔10，并使所述气流排出端11位于所述成形腔10的顶部，而充入氩气的气流进入端12应位于所述成形腔10的底部，如此，重量较轻的氧气在所述成形腔10上层富集并迅速排出，而重量较重的保护气体氩气在所述成形腔10的下层富集，不易于排出，不仅提高了排氧效率，还节约氩气。
进一步地，在本发明实施例中，所述控氧装置100还包括循环输气管63，如图1，所述第一输气管61与所述第二管之间通过循环输气管63相连通，所述成形腔10、所述第一输气管61、所述循环输气管63和所述第二输气管62形成循环气路，且所述循环气路上设置有循环驱动件50。
具体地，所述第一气阀611将所述第一输气管61分为两部分，其一部分与所述成形腔10相连通，另一部分与所述真空泵20相连通。所述第二气阀621将所述第二输气管62分为两部分，其一部分与所述成形腔10相连通，另一部分与所述充气组件30相连通。所述循环输气管63一端与靠近所述成形腔10部分的所述第一输气管61相连通，另一端与靠近所述成形腔10部分的所述第二输气管62相连通，关闭所述第一气阀611及所述第二气阀621，所述成形腔10、所述第一输气管61、所述循环输气管63和所述第二输气管62形成循环气路，在所述循环输气管63上设置有循环驱动件50，用以驱使所述成形腔10内气体沿所述循环气路循环流动。所述循环驱动件50可以是驱动风机，可选地，所述循环驱动件50设置于所述循环输气管63上。当然，所述循环输气管63上设置有循环气阀631，用于连通或关闭所述循环输气管63。
在所述循环气路的所述第一输气管61上设置有过滤组件40，用于对气体过滤净化。所述过滤组件40可以由吸附颗粒杂物的活性炭材质构成，也可以由具有吸收水分的材质构成。进一步地，所述过滤组件40还可以增设滤氧设备，用以吸附氧气，以进一步地降低氧含量。
本发明实施例第三方面提供一种激光3D打印系统，包括激光3D打印枪及控氧装置100，参见图1，所述控氧装置100包括成形腔10、真空泵20、充气组件30、第一输气管61、第二输气管62、第一气阀611、第二气阀621，氧传感器71及压力传感器72；
所述真空泵20通过第一输气管61与所述成形腔10相连通，用于抽出所述成形腔10内部气体，其中，所述第一输气管61上设置有所述第一气阀611。
所述充气组件30通过第二输气管62与所述成形腔10相连通，用于向所述成形腔10内充入保护气体，其中，所述第二输气管62上设置有所述第二气阀621。
所述氧传感器71安装于所述成形腔10内，用于检测所述成形腔10内的氧含量；
所述压力传感器72安装于所述成形腔10内，用于检测所述成形腔10内的气压值。
所述激光3D打印枪安装于所述成形腔10内，用以激光打印。
以下提供一种所述激光3D打印系统的使用步骤：
打开第一气阀611，关闭第二气阀621，开启所述真空泵20，开始抽出所述成形腔10内部气体。
所述压力传感器72检测所述成形腔10内的气压值是否低于预设值，若所述成形腔10内部的气压值低于预设气压值，则打开第二气阀621，充气组件30开始向所述成形腔10内充入保护气体。
所述氧传感器71检测所述成形腔10内的氧含量是否低于预设氧含量值，若氧含量值低于所述预设氧含量值时，则所述真空泵20停止抽出所述成形腔10内部气体，关闭所述第一气阀611。
所述压力传感器72检测所述成形腔10内的气压值是否高于标准外大气压，若所述成形腔10内的气压值高于标准外大气压时，充气组件30停止向所述成形腔10内充入保护气体，关闭所述第二气阀621。
此时，所述成形腔10内的氧含量值低于预设氧含量值，符合激光3D打印加工要求，所述激光3D打印枪即可开启进行打印操作。
在另一种实施方式中，所述控氧装置100还包括循环输气管63及过滤组件40，所述第一输气管61与所述第二管之间通过循环输气管63相连通，所述成形腔10、所述第一输气管61、所述循环输气管63和所述第二输气管62形成循环气路，且所述循环气路上设置有循环驱动件50。
具体地，所述第一气阀611将所述第一输气管61分为两部分，其一部分与所述成形腔10相连通，另一部分与所述真空泵20相连通。所述第二气阀621将所述第二输气管62分为两部分，其一部分与所述成形腔10相连通，另一部分与所述充气组件30相连通。所述循环输气管63一端与靠近所述成形腔10部分的所述第一输气管61相连通，另一端与靠近所述成形腔10部分的所述第二输气管62相连通，关闭所述第一气阀611及所述第二气阀621，所述成形腔10、所述第一输气管61、所述循环输气管63和所述第二输气管62形成循环气路，在所述循环输气管63上设置有循环驱动件50，用以驱使所述成形腔10内气体沿所述循环气路循环流动。所述循环驱动件50可以是驱动风机，可选地，所述循环驱动件50设置于所述循环输气管63上。当然，所述循环输气管63上设置有循环气阀631，用于连通或关闭所述循环输气管63。
在所述循环气路的所述第一输气管61上设置所述过滤组件40，用于对气体过滤净化。所述过滤组件40可以由吸附颗粒杂物的活性炭材质构成，也可以由具有吸收水分的材质构成。进一步地，所述过滤组件40还可以增设滤氧设备，用以吸附氧气，以进一步地降低氧含量。
另一种所述激光3D打印系统的使用步骤如下：
打开第一气阀611，关闭第二气阀621及循环气阀631，开启所述真空泵20，开始抽出所述成形腔10内部气体。
所述压力传感器72检测所述成形腔10内的气压值是否低于预设值，若所述成形腔10内部的气压值低于预设气压值，则打开第二气阀621，充气组件30开始向所述成形腔10内充入保护气体。
所述氧传感器71检测所述成形腔10内的氧含量是否低于预设氧含量值，若氧含量值低于所述预设氧含量值时，则所述真空泵20停止抽出所述成形腔10内部气体，关闭所述第一气阀611。
所述压力传感器72检测所述成形腔10内的气压值是否高于标准外大气压，若所述成形腔10内的气压值高于标准外大气压时，充气组件30停止向所述成形腔10内充入保护气体，关闭所述第二气阀621。
此时，所述成形腔10内的氧含量值低于预设氧含量值，符合激光3D打印加工要求。
打开循环气阀631，启动循环驱动件50，使得所述成形腔10内气体沿所述循环气路循环流动，并且所述成形腔10内气体在过滤组件40中过滤净化。此后，所述激光3D打印枪即可开启进行打印操作。
一边进行气体过滤，一边进行激光3D打印，及时地过滤掉所述成形腔10内的颗粒物及其他杂质，有利于提高成激光3D打印质量。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控氧方法，用于调控3D打印系统的成形腔内部的氧含量，其特征在于，包括如下步骤：
抽出所述成形腔内部气体；
检测所述成形腔内部的气压值是否低于预设气压值，若所述成形腔内部的气压值低于预设气压值时，开始向所述成形腔内充入保护气体；
检测所述成形腔内的氧含量是否低于预设氧含量值，若氧含量低于预设氧含量值时，停止抽出所述成形腔内部气体；
检测所述成形腔内的气压值是否高于标准外大气压，若所述成形腔内的气压值高于标准外大气压时，停止向所述成形腔内充入保护气体。
2.根据权利要求1所述的一种控氧方法，其特征在于，所述充入保护气体的气流速度大于抽出所述成形腔内部气体的气流速度。
3.根据权利要求2所述的一种控氧方法，其特征在于，所述抽出所述成形腔内部气体的气流排出端和所述充入保护气体的气流进入端分别位于所述成形腔相对的两腔壁上。
4.根据权利要求3所述的一种控氧方法，其特征在于，在所述检测所述成形腔内部的气压值是否低于预设气压值，若所述成形腔内部的气压值低于预设气压值时，开始向所述成形腔内充入保护气体的步骤之前，还包括旋转所述成形腔位置；
旋转所述成形腔位置使得所述充入保护气体的气流进入端位于所述成形腔的顶部，所述抽出所述成形腔内部气体的气流排出端位于所述成形腔的底部；或
所述充入保护气体的气流进入端位于所述成形腔的底部，所述抽出所述成形腔内部气体的排出端位于所述成形腔的顶部。
5.根据权利要求1所述的一种控氧方法，其特征在于，在所述检测所述成形腔内的气压值是否高于标准外大气压，若所述成形腔内的气压值高于标准外大气压时，停止向所述成形腔内充入保护气体的步骤之后，还包括循环过滤；
所述成形腔分别与循环输气管两端相连通，用以形成循环气路，且所述循环气路上设置有循环驱动件，使得所述成形腔内部气体沿所述循环输气管循环流动；
其中，所述循环气路上设置有过滤组件，所述过滤组件用于对气体过滤净化。
6.一种控氧装置，包括成形腔、真空泵、充气组件、第一输气管、第二输气管、氧传感器及压力传感器；
所述真空泵通过第一输气管与所述成形腔相连通，用于抽出所述成形腔内部气体；所述充气组件通过第二输气管与所述成形腔相连通，用于向所述成形腔内充入保护气体；
所述氧传感器安装于所述成形腔内，用于检测所述成形腔内的氧含量；
所述压力传感器安装于所述成形腔内，用于检测所述成形腔内的气压值。
7.根据权利要求6所述的一种控氧装置，其特征在于，所述第一输气管与所述第二输气管分别连接于所述成形腔相对的两腔壁。
8.根据权利要求6所述的一种控氧装置，其特征在于，所述第一输气管与所述第二管之间通过循环输气管相连通，所述成形腔、所述第一输气管、所述循环输气管和所述第二输气管形成循环气路，且所述循环气路上设置有循环驱动件。
9.根据权利要求8所述的一种控氧装置，其特征在于，所述循环气路的所述第一输气管上设置有过滤组件；所述过滤组件用于对气体过滤净化。
10.一种激光3D打印系统，其特征在于，包括激光3D打印枪及如权利要求6-9所述的控氧装置；所述激光3D打印枪安装于所述成形腔内，用以激光打印。
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