【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于增材制造
,具体涉及一种基于真空无氧环境的手套箱式激光选区融化设备。
技术介绍
近几年来,得益于激光选区融化技术在增材制造领域的突出优势,特别是其在金属件直接成形中具有极大的研究及应用价值,激光选区融化技术逐渐成为增材制造领域的研究热点之一。在激光选区融化技术中普遍的采用保护气氛常压保护的方法控制3D打印过程中的氧含量,在高精度的气体净化系统中氧含量甚至可以控制在1-10ppm左右,这对于降低3D打印过程中,尤其是金属零件等在打印过程中的氧化起到了极好的作用。然而对于常压保护气氛来讲,其也面临着一些困难:(1)对氧含量控制要求更高的3D打印航空及医疗零件来讲,如何彻底避免制造过程中的除了材料元素自身以外所造成的氧化,从而提高零件的整体性能,是一个亟待解决的关键问题;(2)在激光扫描过程中,金属粉末间隙中存在的保护气体由于受到局部高温造成体积膨胀,从而造成金属熔池熔液飞溅及形成气泡等缺陷,从而导致金属零件的精度及机械性能降低;(3)对于部分高熔点金属来讲,在常压状态下其较高的熔点对于激光选区融化技术来讲也是一个难点;(4)循环的保护气氛带走了较大的热量,使得激光选区融化制造过程中加工零件温度梯度较大,从而导致残余应力的产生。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种基于真空无氧环境的手套箱式激光选区融化设备,本设备可以在真空无氧环境中进行激光选区熔化加工,能够彻底避免除材料自身元素以外的制造过程中氧化现象;降低因为金属粉末间隙中存在保护气体在局部高温环境中体积膨胀所造成金属熔池熔液飞溅及形成气泡等缺陷;降低部分 ...
【技术保护点】
一种基于真空无氧环境的手套箱式激光选区融化设备,包括真空手套箱(1),其特征在于:真空手套箱(1)上部连接有激光光路系统(3),真空手套箱(1)下部连接有可升降推拉式成型缸系统(14),可升降推拉式成型缸系统(14)左右两侧分别连接有两个快速可拆卸粉末收集装置(16),真空手套箱(1)左侧通过隔离保护锁紧装置(19)和真空过渡舱(21)连接,真空过渡舱(21)左侧设有舱门压紧装置(22),真空手套箱(1)左下侧设有保护气体入口(20),真空手套箱(1)右侧通过真空管道(11)与真空泵组(13)连接,真空管道(11)上设置有真空管道阀门(12),真空手套箱(1)右侧设有真空保护阀门(23)。
【技术特征摘要】
1.一种基于真空无氧环境的手套箱式激光选区融化设备,包括真空手套箱(1),其特征在于:真空手套箱(1)上部连接有激光光路系统(3),真空手套箱(1)下部连接有可升降推拉式成型缸系统(14),可升降推拉式成型缸系统(14)左右两侧分别连接有两个快速可拆卸粉末收集装置(16),真空手套箱(1)左侧通过隔离保护锁紧装置(19)和真空过渡舱(21)连接,真空过渡舱(21)左侧设有舱门压紧装置(22),真空手套箱(1)左下侧设有保护气体入口(20),真空手套箱(1)右侧通过真空管道(11)与真空泵组(13)连接,真空管道(11)上设置有真空管道阀门(12),真空手套箱(1)右侧设有真空保护阀门(23)。2.根据权利要求1所述的一种基于真空无氧环境的手套箱式激光选区融化设备,其特征在于:所述的基于真空无氧环境的手套箱式激光选区融化设备与中央控制系统相连。3.根据权利要求1所述的一种基于真空无氧环境的手套箱式激光选区融化设备,其特征在于:所述的真空手套箱(1)上部和粉末存储仓(7)连通,粉末存储仓(7)通过自适应管道(9)与上供粉系统(10)连接,粉末存储仓(7)与真空手套箱(1)内部的可移动两侧供粉铺粉系统(8)相配合。4.根据权利要求1所述的一种基于真空无氧环境的手套箱式激光选区融化设备,其特征在于:所述的真空手套箱(1)内部上侧分别设置有温度传感器(4)、压力传感器(5)、氧含量传感器(6)。5.根据权利要求1所述的一种基于真空无氧环境的手套箱式激光选区融化设备,其特征在于:所述的可升降推拉式成型缸系统(14)与真空手套箱(1)之间设置了通过螺钉连接的可拆卸真空保护隔离板(15)。6.根据权利要求1所述的一种基于真空无氧环境的手套箱式激光选区融化设备,其特征在于:所述的隔离保护锁紧装置(19)包括锁紧板(24),锁紧板(24)上下两侧分别设置有锁紧板轨道(26),锁紧板轨道(26)固在真空手套箱(1)上,每一个锁紧板轨道(26)上分别设置有两个压紧气缸(27),锁紧板(24)朝向真空手套箱(1)一侧设置有把手(25),通过锁紧板(24)的开合实现真空手套箱(1)和真空过渡舱(21)的密封与连通。7.根据权利要求1所述的一种基于真空无氧环境的手套箱式激光选区融化设备,其特征在于:所述的真空手套箱(1)前部设计为真空玻璃窗(18),真空玻璃窗(18)设有两个手套圆形窗口(2),手套圆形窗口(2)通过真空密封装置(17)和真空玻璃窗(18)连接。8.根据权利要求7所述的一种基于真空无氧环境的手套箱式激光选区融化设备,其特征在于:所述的真空密封装置(17)包括真空密封箱体(28),真空密封箱体(28)连接在真空玻璃窗(18)上,真空密封箱体(28)内部设有一块可移动真空挡板(30),可移动真空挡板(30)与真空玻璃窗(18)之间通过锁紧螺钉(29)锁紧,可移动真空挡板(30)上设有连通真空密封箱体(28)外侧的手动推杆(31),可移动真空挡板(30)与真空玻璃窗(18)之间设有橡胶密封圈(32)。9.使用一种基于真空无氧环境的手套箱式激光选区融化设备的加工方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步,物料及设备准备:将成型工作基板安装在可升降推拉式成型缸系统(14)...
【专利技术属性】
技术研发人员:李涤尘,杨东,曹毅,张博,王成,李玉哲,
申请(专利权)人:西安交通大学,陕西恒通智能机器有限公司,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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