惰性气体保护柔性仓体及利用该柔性仓体的加工方法技术

本发明专利技术提供一种惰性气体保护柔性仓体及利用该柔性仓体的加工方法，其中惰性气体保护柔性仓体包括基板、柔性主体以及涨口部，柔性主体安装到基板上，涨口部连接到柔性主体的顶部开口位置。本发明专利技术提供的惰性气体保护柔性仓体，通过软塑料的柔性材料以及可充气的框架实现柔性主体的搭建，构建惰性气体保护环境的主体框架，同时在柔性主体的上方水平设置涨口部，利用涨口部的扩张和收紧以及柔性主体的支撑，通过排气‑充气的循环动作，快速排出空气，进行氩气保护环境的快速建立，而且在加工的过程中还可以利用褶皱空隙实现内外压力平衡。

Inert Gas Protected Flexible Silo and Its Processing Method

【技术实现步骤摘要】
惰性气体保护柔性仓体及利用该柔性仓体的加工方法
本专利技术涉及增材制造
，具体而言涉及惰性气体保护柔性仓体以及利用其实现的加工方法。
技术介绍
金属增材制造过程中，由于部分金属易于与空气中的氧气和水蒸气发生反应，造成产品特性变坏，所以需要建立一个充满惰性气体例如氩气的保护环境，以避免产品加工过程中金属材料和空气中氧气及水蒸气的接触，一般的方法是制作一个金属密封仓体，内部充满氩气。例如现有技术中第201610867575.2号中国专利技术专利公开的通过上下座组合形成的用于电弧熔丝增材制造的气氛保护装置；又如公开号为CN105598562B的中国专利技术公开的为了解决钛合金增材制造而设计的保护装置，具有长方形的板体和对应的焊接通道，但现有的保护仓体多采用刚性设计，增材制造本身会涉及到焊枪或者打印头的移动，需要独立设计的移动通道，造成结构复杂。同时，我们看到，在金属3D打印过程中，还会有氩气随着加工材料不断的充入仓体内；这部分新充入的氩气，需要被排除出去，以避免仓内压力不断的增大。当前所采用的密封仓体，多为刚性仓体，仓壁均为金属结构，仓体密封，仓内压力过大时，通过打开仓体的气阀，排出仓内部分氩气，降低仓内压力；此种仓体制造周期长，成本高。因仓体本身只能承受仓内的正压力而不能承受负压力，在建立加工环境过程中(也就是向仓内充满氩气并排除仓内空气的过程中)，只能以大量充入氩气稀释空气方式，将仓内空气稀释后挤压出仓体，不能通过抽取真空的方式排除仓内的空气，效率低下，并且仓体越大，这种低效越为明显；仓体一旦制造成型，就无法更改，限制了应用环境的变化。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种惰性气体保护柔性仓体，采用软性的塑料作为仓壁，并且采用可重复充放气的立柱进行不同需求下仓体形态的变化。为达成上述目的，本专利技术提供的惰性气体保护柔性仓体，包括基板、柔性主体以及涨口部，其中：所述柔性主体安装到基板上，该柔性主体具有第一柔性侧壁和可充气的框架，第一柔性侧壁与框架密封连接，所述柔性主体具有充气后直立形成框架的支撑态以及未充气时呈堆叠的自由态；所述涨口部连接到柔性主体的顶部开口位置，该涨口部具有第二柔性侧壁以及可充气的支撑条，第二柔性侧壁与支撑条密封连接，所述涨口部被设置成包括在支撑条被抽气后的褶皱态，在所述褶皱态下，所述涨口部紧缩后形成褶皱空隙，构成柔性主体内部与外部的气体排出通道。进一步地，在所述褶皱态下，所述涨口部被设置成紧箍到伸入柔性主体的加工工具上，并形成所述的褶皱空隙。进一步地，所述涨口部被设置成具有在所述支撑条被充气后的支撑态，在所述支撑态下允许加工工具伸入到所述柔性主体直立后所形成的空间内。进一步地，所述可充气的框架具有多个立柱和横梁，所述立柱和横梁均为充气式构造，多个立柱平行并竖直地支撑到基板上，横梁首尾相连地依次安装到立柱的顶部，使得立柱和横梁充气后形成一直立的框架，所述第一柔性侧壁安装在框架所限定的侧部。进一步地，所述第一柔性侧壁环绕地安装在基板的四周，所述基板与柔性主体的第一柔性侧壁之间还安装有密封卡扣，密封所述柔性主体的底部。进一步地，所述基板的边缘位置上环绕地设置有下密封条，所述密封卡扣的所述另一边的下方设置有充气密封条，充气密封条的下端面设置有上密封条，所述第一柔性侧壁穿过下密封条和上密封条的中间。根据本专利技术的改进，还提出一种使用前述惰性气体保护柔性仓体的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、对柔性主体的立柱和横梁进行充气，使其膨胀后形成直立于基板上的框架；步骤2、对涨口部的支撑条进行充气，使其膨胀扩大；步骤3、将加工工具通过涨口部伸入到柔性主体的框架的内部；步骤4、对涨口部的支撑条进行抽气，使其收缩并紧箍到加工工具上，紧缩后形成褶皱空隙；步骤5、对柔性主体的立柱和横梁进行抽气，使其收缩变小；步骤6、然后挤压柔性主体的侧壁，通过步骤4形成的褶皱空隙排出柔性主体内的部分空气；步骤7、将惰性气体(例如氩气)的管路通过涨口部伸入到柔性主体内，对柔性主体充入氩气，使其膨胀扩大；步骤8、检测柔性主体内的含氧量和含水量，如果未达到设定数值，重复步骤6和7，直到含氧量和含水量达到设定数值，则停止充入氩气；步骤9、重复步骤1，对柔性主体的立柱和横梁充气，控制和维持柔性主体的形状，使其成为直立的框架结构；然后通过加工工具在柔性主体内进行加工操作。由以上本专利技术的技术方案，本专利技术提供的柔性仓体及其加工方法，与现有技术相比具有以下显著的有益效果：1、整体主体结构采用塑料制备，成本低，而且组成机构的结构件少，容易组装，生产周期短；2、柔性仓体在建立内部的氩气保护环境时，通过排气-充气的循环操作，缩短建立保护环境的时间，快速建立仓内保护环境，并能节省很多氩气，仓体越大，这一作用越明显；3、使用时，可通过排气-充气的循环操作快速建立保护环境，在使用完后可以将仓体整体降落到地上，使工件完全暴露在仓外，实现便捷的工件后处理操作；4、整个柔性仓体可以整体降落到地上，或者折叠起来，相比于现有技术的金属腔仓体，在运输方面，更加便利；5、整个保护环境为柔性主体的环境，可在加工过程中随着加工工具的移动进行偏移或者摆动，不需要如现有技术中单独设置的滑道或者滑槽，充分利用柔性仓体的柔性性能，实现更好的加工；6、在加工过程中，由于伴随加工材料会不断地向仓体内部充入的氩气(如电弧3D打印时从焊枪充入的保护氩气、送粉3D打印时从加工头充入的镜片保护氩气和载粉氩气)，可从仓体顶部充气式涨口缩小后留下的褶皱空隙排出仓外，而不需要像现有技术那样单独设计排气口。应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的专利技术主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的专利技术主题的一部分。结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本专利技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本专利技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本专利技术教导的具体实施方式的实践中得知。附图说明附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本专利技术的各个方面的实施例，其中：图1是根据本专利技术实施例的柔性仓体的整体结构示意图。图2是根据本专利技术实施例的柔性仓体的局部剖视图。图3是根据本专利技术实施例的柔性仓体的侧视图。图4是根据本专利技术实施例的柔性仓体的俯视图。图5是图3中Ⅰ处的局部放大图。具体实施方式为了更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。在本公开中参照附图来描述本专利技术的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本专利技术的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本专利技术所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本专利技术公开的一些方面可以单独使用，或者与本专利技术公开的其他方面的任何适当组合来使用。本专利技术提供的惰性气体保护柔性仓体，通过软塑料的柔性材料以及可充气的框架(立柱、横梁)实现柔性主体的搭建，构建惰性气体(尤其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种惰性气体保护柔性仓体，其特征在于，包括基板、柔性主体以及涨口部，其中：所述柔性主体安装到基板上，该柔性主体具有第一柔性侧壁和可充气的框架，第一柔性侧壁与框架密封连接，所述柔性主体具有充气后直立形成框架的支撑态以及未充气时呈堆叠的自由态；所述涨口部连接到柔性主体的顶部开口位置，该涨口部具有第二柔性侧壁以及可充气的支撑条，第二柔性侧壁与支撑条密封连接，所述涨口部被设置成包括在支撑条被抽气后的褶皱态，在所述褶皱态下，所述涨口部紧缩后形成褶皱空隙，构成柔性主体内部与外部的气体排出通道。

【技术特征摘要】
1.一种惰性气体保护柔性仓体，其特征在于，包括基板、柔性主体以及涨口部，其中：所述柔性主体安装到基板上，该柔性主体具有第一柔性侧壁和可充气的框架，第一柔性侧壁与框架密封连接，所述柔性主体具有充气后直立形成框架的支撑态以及未充气时呈堆叠的自由态；所述涨口部连接到柔性主体的顶部开口位置，该涨口部具有第二柔性侧壁以及可充气的支撑条，第二柔性侧壁与支撑条密封连接，所述涨口部被设置成包括在支撑条被抽气后的褶皱态，在所述褶皱态下，所述涨口部紧缩后形成褶皱空隙，构成柔性主体内部与外部的气体排出通道。2.根据权利要求1所述的惰性气体保护柔性仓体，其特征在于，在所述褶皱态下，所述涨口部被设置成紧箍到伸入柔性主体的加工工具上，并形成所述的褶皱空隙。3.根据权利要求2所述的惰性气体保护柔性仓体，其特征在于，所述涨口部被设置成具有在所述支撑条被充气后的支撑态，在所述支撑态下允许加工工具伸入到所述柔性主体直立后所形成的空间内。4.根据权利要求1所述的惰性气体保护柔性仓体，其特征在于，所述涨口部与柔性主体具有一致的截面形状。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的惰性气体保护柔性仓体，其特征在于，所述第一柔性侧壁和第二柔性侧壁均为软塑料侧壁。6.根据权利要求1所述的惰性气体保护柔性仓体，其特征在于，所述可充气的框架具有多个立柱和横梁，所述立柱和横梁均为充气式构造，多个立柱平行并竖直地支撑到基板上，横梁首尾相连地依次安装到立柱的顶部，使得立柱和横梁充气后形成一直立的框架，所述第一柔性侧壁安装在框架所限定的侧部。7.根据权利要求6所述的惰性气体保护柔性仓体，其特征在于，所述立柱和/或横梁上设置有用以抽气和充气的气嘴。8.根据权利要求1或7所述的惰性气体保护柔性仓体，其特征在于，所述支撑条上设置有用以抽气和充气的气嘴。9.根据权利要求1所述的惰性气体保护柔性仓体，其特征在于，所述第一柔性侧壁环绕地安装在基板的四周，所述基板与柔性主体的第一柔性侧壁之间还安装有密封卡扣，密封所述柔性主体的底部。10.根据权利要求9所述的惰性气体保护柔性仓体，其特征在于，所述密封卡扣的成L形，其一边通过螺栓固定到基板的侧面上，另一边压在基板的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立秋，邢飞，夏振宇，周文超，
申请(专利权)人：南京中科煜宸激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32