CN213266584U - 一种齿科退火炉发热元件系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于金属3D打印产品热处理工艺技术领域，特别涉及一种齿科退火炉发热元件系统。涉及的一种齿科退火炉发热元件系统包括发热元件组和热电偶测温装置；所述发热元件组是电炉丝组或电加热棒组，发热元件组外部与温度控制装置相连构成通过温度控制装置实时调节炉腔内温度的结构；所述的发热元件组在炉腔内自下而上密度递减；所述的热电偶测温装置具有穿过退火炉炉衬的上炉衬的热电偶；热电偶的外部与温度采集装置相连；所述的退火炉炉衬上设置有进气口、抽气口；所述的进气口、抽气口与用以控制炉腔内气压压力的压力控制装置相连。本实用新型能够达到温度测量精度高、一致性好，精准控温的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型属于金属3D打印产品热处理工艺技术领域，特别涉及一种齿科退火炉发热元件系统。
背景技术
金属3D打印件完成之后会存在很多缺陷，如间隙缺陷和材料本质的物理性能缺陷，产品内应力过大、硬度不够、可塑性低等实际性能问题，只有解决产品的缺陷，才能达到临床和应用阶段。气氛退火炉的作用就是消除金属零件内部的孔洞缺陷，提高零件的致密度，相对活泼的金属需要在惰性气体或者真空的保护下进行退火处理。
退火炉的温度控制系统根据工艺的要求和设定的温度曲线对金属3D打印产品在预热、抽真空、充惰性气体、升温、保温、降温等各阶段进行温度的精准控制，在此过程中还要保证炉腔内温度的均匀性，针对齿科行业，特别是温度在300℃以上的均匀性，这直接影响着产品的退火效果。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种齿科退火炉发热元件系统，使其能解决现有技术中在工作状态下温度不均匀，测温不准，产品退火效果差的技术问题，达到了温度测量精度高、一致性好，精准控温的技术效果。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现的：
一种齿科退火炉发热元件系统，系统包括发热元件组和热电偶测温装置；所述发热元件组是电炉丝组或电加热棒组，发热元件组外部与温度控制装置相连构成通过温度控制装置实时调节炉腔内温度的结构；所述的发热元件组在炉腔内自下而上密度递减；所述的热电偶测温装置具有穿过退火炉炉衬的上炉衬的热电偶；热电偶的外部与温度采集装置相连；所述的退火炉炉衬上设置有进气口、抽气口；所述的进气口、抽气口与用以控制炉腔内气压压力的压力控制装置相连。
所述的发热元件组为直线形式安装或U型形式安装的电炉丝组。
所述的发热元件组采用直棒型号的电加热棒，电加热棒的排列密度自下而上递减或电加热棒电阻值递增。
所述的热元件组采用U型棒的电加热棒，电加热棒的U型宽度自下而上递增或电加热棒电阻值自下而上递增。
所述发热元件组采用并联形式安装。
所述发热元件组采用横向安装。
所述测温装置采用竖向安装方式。
所述测温装置采用S型热电偶。
本实用新型提出的一种齿科退火炉发热元件系统，在退火炉内放置若干不同测量高度的热电偶，首先根据测量现有退火炉按常规方式布局发热元件，测量加热至1000℃时炉腔内不同高度的温度梯度，经测量该梯度值大约在0.5℃/mm,再按照本实用新型中设计的方法布局，再次测量加热至1000℃时炉腔内不同高度的温度梯度，经测量该梯度值大约在0.1℃/mm,从而做出对比，得出结论该实用新型能够达到温度测量精度高、一致性好，精准控温的技术效果。
附图说明
图1是本实用新型发热元件组示意图。
图2、图3是齿科金属退火程序示意图。
图中：1、退火炉炉衬，2、热电偶，3、发热元件组，4、进气口，5、抽气口。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明；
实施例一：
如图1所示，一种齿科退火炉发热元件系统，系统包括发热元件组3和热电偶测温装置；所述发热元件组3是电炉丝组或电加热棒组，发热元件组外部与温度控制装置相连构成通过温度控制装置实时调节炉腔内温度的结构；所述的发热元件组3在炉腔内自下而上密度递减；所述的热电偶测温装置具有穿过退火炉炉衬的上炉衬的热电偶2；热电偶2的外部与温度采集装置相连；所述的退火炉炉衬1上设置有进气口4、抽气口5；所述的进气口4、抽气口5与用以控制炉腔内气压压力的压力控制装置相连。
所述的发热元件组为直线形式安装或U型形式安装的电炉丝组。
所述的发热元件组采用直棒型号的电加热棒，电加热棒的排列密度自下而上递减或电加热棒电阻值递增。
所述的发热元件组采用U型的电加热棒，电加热棒的U型宽度自下而上递增或电加热棒电阻值自下而上递增。
所述发热元件组采用并联形式安装。
所述发热元件组采用横向安装。
所述测温装置采用竖向安装方式。
所述测温装置采用S型热电偶。
退火炉炉衬1材料采用耐火纤维板铺设。
热电偶2外部套陶瓷或金属的外壳。
所述发热元件组3是一组水平安装的发热元件组合，可以是电加热棒，也可以是电炉丝，规格型号可以是U型，也可以是直型，可以是等电阻也可以是非等电阻，排列的原则是根据热流动规律，靠近炉底侧的发热元件发热量最大，以达到整个炉腔内的温度均衡的技术效果。
所述进气口4是外部充气系统的出气口，抽气口5是外部抽真空系统的进气口。
所述温度控制装置采用单片机系统或温度控制器，采用PID算法，对可控硅或固态继电器等电压控制元件进行实时控制。
所述温度采集装置采用单片机采集系统或温度控制器，实时的对热电偶信号进行采集和计算。
所述压力控制装置采用单片机压力控制系统，对外部设备如真空泵、放气阀、充气阀的控制来实现炉腔内压力的控制。
如图2、图3所示，利用本实用新型进行退火的方法，包括：根据预设要求设定退火炉工作过程中各阶段温度和压力预设值。
步骤1：设定预热阶段升温时间t1,达到预热温度T1，预热保温时间t2，压力值P1，在此时间段内进行烘干操作，主要目的是烘干工件表面水分。
步骤2：设定升温阶段升温时间t3,烧结温度T3，在到达T2之前压力值达到P2。在此期间执行在达到待退火工件氧化活泼温度点之前完成炉腔内惰性气体/真空保护。
步骤3：设定保温阶段时间t1，烧结温度T3,压力值P2。此期间是在惰性气体/真空保护下对工件进行退火。
步骤4：设定降温阶,在达到保护温度T2之前，压力值保持在P2,在达到温度T2之后，压力控制到P0，在此期间，炉腔内也需要惰性气体/真空保护直至温度降到退火工件的氧化活泼点以下。
Claims (8)
1.一种齿科退火炉发热元件系统，其特征在于：系统包括发热元件组和热电偶测温装置；所述发热元件组是电炉丝组或电加热棒组，发热元件组外部与温度控制装置相连构成通过温度控制装置实时调节炉腔内温度的结构；所述的发热元件组在炉腔内自下而上密度递减；所述的热电偶测温装置具有穿过退火炉炉衬的上炉衬的热电偶；热电偶的外部与温度采集装置相连；所述的退火炉炉衬上设置有进气口、抽气口；所述的进气口、抽气口与用以控制炉腔内气压压力的压力控制装置相连。
2.如权利要求1所述的一种齿科退火炉发热元件系统，其特征在于：所述的发热元件组为直线形式安装或U型形式安装的电炉丝组。
3.如权利要求1所述的一种齿科退火炉发热元件系统，其特征在于：所述的发热元件组采用直棒型号的电加热棒，电加热棒的排列密度自下而上递减或电加热棒电阻值递增。
4.如权利要求1所述的一种齿科退火炉发热元件系统，其特征在于：所述的热元件组采用U型棒的电加热棒，电加热棒的U型宽度自下而上递增或电加热棒电阻值自下而上递增。
5.如权利要求1所述的一种齿科退火炉发热元件系统，其特征在于：所述发热元件组采用并联形式安装。
6.如权利要求1所述的一种齿科退火炉发热元件系统，其特征在于：所述发热元件组采用横向安装。
7.如权利要求1所述的一种齿科退火炉发热元件系统，其特征在于：所述测温装置采用竖向安装方式。
8.如权利要求1所述的一种齿科退火炉发热元件系统，其特征在于：所述测温装置采用S型热电偶。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115027079A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-09-09 | 江苏君华特种工程塑料制品有限公司 | 一种特种工程塑料型材去应力减少氧化层厚度的方法 |
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2020
- 2020-08-11 CN CN202021654439.3U patent/CN213266584U/zh active Active
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| CN115027079B (zh) * | 2022-06-27 | 2023-09-05 | 江苏君华特种工程塑料制品有限公司 | 一种特种工程塑料型材去应力减少氧化层厚度的方法 |
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