一种选择性激光熔化真空保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于快速成型技术领域，涉及一种选择性激光熔化真空保护装置，密封舱内部设置有SLM成型工作机构，密封舱与由罗茨泵和机械泵组成的真空泵组连通，自适应管道上设置有管道阀门，机械泵的上端设置有真空电磁阀门；惰性气体阀门与中央控制系统连接；惰性气体阀门的一侧连接有进气电磁阀门，另一侧连接制有集成法兰盘；中央控制系统与上位机电信息连接，上位机控制连接有警报指示灯；SLM成型工作机构内设置有扫描阵镜系统和激光镜头；密封舱底部设置有含氧量传感器、压力传感器和温度传感器；其结构简单，原理可靠，操作方便，自动化程度高，应用广泛，可用于不同材料的加工。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于快速成型
，涉及一种选择性激光熔化真空保护装置，密封舱内部设置有SLM成型工作机构，密封舱与由罗茨泵和机械泵组成的真空泵组连通，自适应管道上设置有管道阀门，机械泵的上端设置有真空电磁阀门；惰性气体阀门与中央控制系统连接；惰性气体阀门的一侧连接有进气电磁阀门，另一侧连接制有集成法兰盘；中央控制系统与上位机电信息连接，上位机控制连接有警报指示灯；SLM成型工作机构内设置有扫描阵镜系统和激光镜头；密封舱底部设置有含氧量传感器、压力传感器和温度传感器；其结构简单，原理可靠，操作方便，自动化程度高，应用广泛，可用于不同材料的加工。【专利说明】一种选择性激光熔化真空保护装置
:本专利技术属于快速成型
，涉及一种选择性激光熔化(SLM)真空保护装置，适用于不同粉末材料的加工过程。
技术介绍
:选择性激光熔化(SLM)是金属件直接成型的一种方法，是快速成型技术的最新发展，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模型直接成型具有特定几何形状的零件，成型过程中技术粉末完全熔化，产生冶金结合。采用传统的机械加工手段无法直接制造的形状结构复杂的金属零件，是激光快速成型技术应用的主要方向之一，激光快速成型技术具有以下优点:一是能直接制造高质量的金属产品，不用任何后处理工艺或者简单的表面处理，通过简单的CAD造型和材料选择即可直接加工出可直接使用的零件，极大缩短产品开发周期；二是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；三是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已经好的表面粗糙度；四是由于激光光斑直径很小，因此能以较低的功率熔化高熔点的金属，使得用单一成分的金属粉末老制造零件成为可能，可供选用的金属粉末种类大大拓宽；五是适合各种复杂形状的工件，尤其适合内部有复杂异性结构，如中空、三维网格以及用传统方法无法制造的复杂工件。但是，现有的选择性激光熔化(SLM)设备均采用保护气氛常压气体保护，这种方法在成型钛合金、铝合金等金属容易增加金属零件含氧量，最终对零部件的性能造成影响，而且金属粉末在激光作用下形成的熔池易存在微小的气泡从而形成微小 的缺陷，导致金属零件的机械性能降低。
技术实现思路
:本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种选择性激光熔化(SLM)真空保护装置，开发一套由低压密闭容器保护的选择性激光熔化SLM系统，并在装置内部设置有选择性激光熔化(SLM)成型工作机构，该密闭低压容器与可控真空泵相连，其容器内部压力由压力传感器检测，惰性气体阀与真空泵可由中央控制系统控制，从而使舱内达到不同的压力以适应不同的材料加工过程。为了实现上述目的，本专利技术的主体结构包括SLM成型工作机构、密封舱、机械泵、罗茨泵、惰性气体阀门、集成法兰盘、中央控制系统、上位机、扫描阵镜系统、激光镜头、含氧量传感器、压力传感器、温度传感器、警报指示灯、自适应管道、管道阀门、进气电磁阀门和真空电磁阀门；不锈钢真空结构的密封舱内部设置有SLM成型工作机构，密封舱通过自适应管道与由罗茨泵和机械泵组成的真空泵组连通，自适应管道上设置有管道阀门，机械泵的上端设置有真空电磁阀门；惰性气体阀门与中央控制系统连接；惰性气体阀门的一侧连接有进气电磁阀门，另一侧连接制有集成法兰盘；中央控制系统与带有人机界面的上位机电信息连接，上位机控制连接有警报指示灯；SLM成型工作机构内设置有扫描阵镜系统和激光镜头，扫描阵镜系统和激光镜头分别通过集成法兰盘将信息传输至中央控制系统；密封舱底部设置有与中央控制系统分别连通的含氧量传感器、压力传感器和温度传感器，各个传感器对选择性激光熔化过程的数据进行实时采集，实现加工过程的顺利进行。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点:一是工艺过程具有工艺参数可监控、可追溯性，装置中安装有气压传感器、氧含量传感器以及温度传感器，在粉末加工的过程中所有的工艺参数均可在中央控制系统中进行实时监控，监控系统还能配有数据采集软件，将实时采集的工艺参数保存为工艺文件，方便后期查询；二是该装置具有控制气体压力、氧气含量、惰性气体流量和预热温度等工艺参数的中央控制系统，自动控制调节容器内部气压，并且控制不同的惰性气体配比以适应不同的金属材料的加工；密闭舱的气压可控范围为lX10-6bar-lbar,并且能实现氩气或氮气下的低压控制，从而为选择性激光熔化SLM过程提供低压无氧的工作环境；三是设置有过压保护系统，防止气压的迅速变化对SLM装置造成的损坏；其结构简单，原理可靠，操作方便，自动化程度高，应用广泛，可用于不同材料的加工。【专利附图】【附图说明】:图1为本专利技术的主体结构原理示意图。【具体实施方式】:下面通过具体实施例并结合附图对本专利技术做进一步的说明。实施例: 本实施例的主体结构包括SLM成型工作机构1、密封舱2、机械泵3、罗茨泵4、惰性气体阀门5、集成法兰盘6、中央控制系统7、上位机8、扫描阵镜系统9、激光镜头10、含氧量传感器11、压力传感器12、温度传感器13、警报指示灯14、自适应管道15、管道阀门16、进气电磁阀门17和真空电磁阀门18 ;不锈钢真空结构的密封舱2内部设置有SLM成型工作机构1，密封舱2通过自适应管道15与由罗茨泵4和机械泵3组成的真空泵组连通，自适应管道15上设置有管道阀门16，机械泵3的上端设置有真空电磁阀门18 ;惰性气体阀门5与中央控制系统7连接；惰性气体阀门5的一侧连接有进气电磁阀门17，另一侧连接制有集成法兰盘6 ;中央控制系统7与带有人机界面的上位机8电信息连接，上位机8控制连接有警报指示灯14 ;SLM成型工作机构I内设置有扫描阵镜系统9和激光镜头10，扫描阵镜系统9和激光镜头10分别通过集成法兰盘6将信息传输至中央控制系统7 ;密封舱2底部设置有与中央控制系统7分别连通的含氧量传感器11、压力传感器12和温度传感器13，各个传感器对选择性激光熔化过程的数据进行实时采集，实现加工过程的顺利进行。本实施例的工作原理为:关闭密封舱2后，通过上位机8的人机界面操纵中央控制系统7启动初始化程序，封闭管道阀门16，启动罗茨泵4，将舱内的气体抽出，当压力降低到设定数值时，启动机械泵3，开启管道阀门16，达到最低气压后关闭罗茨泵4，通过上位机8的人机界面操作中央控制系统7开始启动SLM程序，如需要维持恒定气压，在启动机械泵3后，通过中央控制系统7开启惰性气体阀门5，中央控制系统7通过压力传感器12检测到密闭舱2内部压力值后与设定值比较，再根据设定算法通过调节进气电磁阀门19和真空电磁阀门18工作实现恒定压强工作状态。【权利要求】1.一种选择性激光熔化真空保护装置，其特征在于主体结构包括SLM成型工作机构、密封舱、机械泵、罗茨泵、惰性气体阀门、集成法兰盘、中央控制系统、上位机、扫描阵镜系统、激光镜头、含氧量传感器、压力传感器、温度传感器、警报指示灯、自适应管道、管道阀门、进气电磁阀门和真空电磁阀门；不锈钢真空结构的密封舱内部设置有SLM成型工作机构，密封舱通过自适应管道与由罗茨泵和机械泵组成的真空泵组连通，自适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选择性激光熔化真空保护装置，其特征在于主体结构包括SLM成型工作机构、密封舱、机械泵、罗茨泵、惰性气体阀门、集成法兰盘、中央控制系统、上位机、扫描阵镜系统、激光镜头、含氧量传感器、压力传感器、温度传感器、警报指示灯、自适应管道、管道阀门、进气电磁阀门和真空电磁阀门；不锈钢真空结构的密封舱内部设置有SLM成型工作机构，密封舱通过自适应管道与由罗茨泵和机械泵组成的真空泵组连通，自适应管道上设置有管道阀门，机械泵的上端设置有真空电磁阀门；惰性气体阀门与中央控制系统连接；惰性气体阀门的一侧连接有进气电磁阀门，另一侧连接制有集成法兰盘；中央控制系统与带有人机界面的上位机电信息连接，上位机控制连接有警报指示灯；SLM成型工作机构内设置有扫描阵镜系统和激光镜头，扫描阵镜系统和激光镜头分别通过集成法兰盘将信息传输至中央控制系统；密闭舱底部设置有与中央控制系统分别连通的含氧量传感器、压力传感器和温度传感器，各个传感器对选择性激光熔化过程的数据进行实时采集，实现加工过程的顺利进行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张百成，
申请(专利权)人：张百成，
类型：发明
国别省市：山东;37