CN205834234U - 一种可独立进行气体置换的3d打印设备粉末回收桶 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种可独立进行气体置换的3D打印设备粉末回收桶，包括3D打印设备粉末回收桶、氧含量传感器、进口单向通气阀、出口单向通气阀、和收粉桶工作状态监控系统,其中，氧含量传感器、进口单向通气阀和出口单向通气阀都设置在所述3D打印设备粉末回收桶顶部，氧含量传感器与收粉桶工作状态监控系统连接。本装置结构简单、易于实施，操作便捷、维护与检测方便，能辅助迅速降低设备内部气氛的氧含量指标，提高3D打印设备生产效率与成形质量。

Description

一种可独立进行气体置换的3D打印设备粉末回收桶
技术领域
本实用新型涉及一种新型粉末回收桶，具体的说是一种可独立进行气体置换的3D打印设备粉末回收桶。
背景技术
选择性激光熔化(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：
1)能直接制造终端金属零件产品；
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；
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 20～40μm)；
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；
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。
SLM技术对3D打印设备成形室内的保护气氛要求较高，开启激光器熔化金属粉末前，一般要求成形室内的氧含量需降到100ppm(0.01％)以下。目前多采用以下技术手段：不断将惰性气体(氮气、氩气)注入3D打印设备成形室内，且强制进行对流循环，成形室内气体压力超过允许压力值时，系统自动对成形室内的混合气体进行排气卸压，就这样成形室内空气的氧含量不断被稀释和降低。
上述保护性惰性气体循环气路的主通道以内部具有大尺寸空腔的成形室为中心，保护性惰性气体主要流经成形室然后进入净化系统，形成循环。但因为收粉桶距离成形室较远，且通过尺寸较小的管道相连，故收粉桶内的残余氧气难以被稀释和排出，这将影响到3D打印设备的零件成形质量。
发明内容
本实用新型为解决现有技术中存在的以上问题，提供了一种可独立进行气体置换的3D打印设备粉末回收桶，能辅助迅速降低设备内部气氛的氧含量指标，利于收粉桶内的残余氧气被稀释和排出，提高了3D打印设备的零件成形质量。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种可独立进行气体置换的3D打印设备粉末回收桶，包括3D打印设备粉末回收桶、氧含量传感器、进口单向通气阀、出口单向通气阀、和收粉桶工作状态监控系统,其中，氧含量传感器、进口单向通气阀和出口单向通气阀都设置在所述3D打印设备粉末回收桶顶部，氧含量传感器与收粉桶工作状态监控系统连接。
上述方案中，其特征在于：所述3D打印设备粉末回收桶顶部有开口，所述开口与3D打印设备粉末回收桶外部的粉末传输管道相连接，所述粉末传输管道通入3D打印设备粉末回收桶外部的成形室，所述3D打印设备粉末回收桶还包括用于隔断粉末回收桶顶部开口的蝶阀。
上述方案中，所述工作状态监控系统与出口单向通气阀和进口单向通气阀连接，工作状态监控系统可调节出口单向通气阀和进口单向通气阀的通气量。
氧含量传感器(4)可探测与监控所述3D打印设备粉末回收桶内的氧含量指标，所述氧含量传感器(4)探测到的氧含量高于100ppm时将传递信号给工作状态监控系统(16)，工作状态监控系统(16)接收到信号后将发出报警。
本实用新型的有益效果是：
1)结构简单、易于实施。
2)操作便捷、维护与检测方便。
3)能辅助迅速降低设备内部气氛的氧含量指标，提高3D打印设备生产效率与成形质量。
附图说明
图1为本实用新型中可独立进行气体置换的3D打印设备粉末回收桶结构示意图；
图中标记：1、成形缸，2、粉末，3、3D打印设备粉末回收桶，4、氧含量传感器，5、进料盖，6、卡扣，7、粉桶盖，8、出口单向通气阀，9、进口单向通气阀，10、蝶阀，11、粉末传输管道，12、传感器线缆，13、成形室，14、光学组件，15、激光束，16、收粉桶工作状态监控系统。
具体实施方式
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。
参见图1，一种可独立进行气体置换的3D打印设备粉末回收桶，包括3D打印设备粉末回收桶3、氧含量传感器4、进口单向通气阀9、出口单向通气阀8、和收粉桶工作状态监控系统16,其中，氧含量传感器4、进口单向通气阀9和出口单向通气阀8都设置在所述3D打印设备粉末回收桶3顶部，氧含量传感器4与收粉桶工作状态监控系统16连接。其特征在于：所述3D打印设备粉末回收桶顶部有开口，所述开口与3D打印设备粉末回收桶3外部的粉末传输管道11相连接，所述粉末传输管道11通入3D打印设备粉末回收桶3外部的成形室13，所述3D打印设备粉末回收桶还包括用于隔断粉末回收桶顶部开口的蝶阀10。所述氧含量传感器4可探测与监控所述3D打印设备粉末回收桶内的氧含量指标，所述氧含量传感器4探测到的氧含量高于100ppm时将传递信号给工作状态监控系统16，工作状态监控系统16接收到信号后将发出报警。所述工作状态监控系统16与出口单向通气阀8和进口单向通气阀9连接，工作状态监控系统16可调节出口单向通气阀8和进口单向通气阀9的通气量。
工作过程中，使用这种可独立进行气体置换的粉末回收桶时，打开进口单向通气阀9和出口单向通气阀8，由进口单向通气阀9向3D打印设备粉末回收桶3内充入惰性保护气体，如氮气等，由出口单向通气阀8将3D打印设备粉末回收桶3内的气体排出，打开蝶阀10连通3D打印设备粉末回收桶3和其上方的成形室13；开启3D打印设备和工作状态监控系统16；当所述氧含量传感器4探测到的氧含量高于100ppm时将传递信号给工作状态监控系统16，工作状态监控系统16接收到信号后将发出报警。工作状态监控系统16根据接收到的信号调节出口单向通气阀8和进口单向通气阀9的通气量使得3D打印设备粉末回收桶3内的氧含量低于100ppm。
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。

Claims (3)

1.一种可独立进行气体置换的3D打印设备粉末回收桶，其特征在于，包括3D打印设备粉末回收桶(3)、氧含量传感器(4)、进口单向通气阀(9)、出口单向通气阀(8)、和收粉桶工作状态监控系统(16),其中，氧含量传感器(4)、进口单向通气阀(9)和出口单向通气阀(8)都设置在所述3D打印设备粉末回收桶(3)顶部，氧含量传感器(4)与收粉桶工作状态监控系统(16)连接。
2.根据权利要求1所述的可独立进行气体置换的3D打印设备粉末回收桶，其特征在于：所述3D打印设备粉末回收桶顶部有开口，所述开口与3D打印设备粉末回收桶(3)外部的粉末传输管道(11)相连接，所述粉末传输管道(11)通入3D打印设备粉末回收桶(3)外部的成形室(13)，所述3D打印设备粉末回收桶还包括用于隔断粉末回收桶顶部开口的蝶阀(10)。
3.根据权利要求1所述的可独立进行气体置换的3D打印设备粉末回收桶，其特征在于：所述工作状态监控系统(16)与出口单向通气阀(8)和进口单向通气阀(9)连接，工作状态监控系统(16)可调节出口单向通气阀(8)和进口单向通气阀(9)的通气量。
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