气体置换装置及三维打印设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种气体置换装置及三维打印设备，所述气体置换装置包括舱体、气源、弹性涨缩元件、第一控制阀以及第二控制阀；所述舱体中空并形成腔室，所述弹性涨缩元件容置于所述腔室内；所述第一控制阀及第二控制阀均至少有三个连通口；所述第一控制阀的第一连通口连接所述气源，所述第一控制阀的第二连通口连接所述弹性涨缩元件，所述第一控制阀的第三连通口连接于所述第二控制阀的第四连通口；所述第二控制阀的第五连通口连通所述舱体的腔室，所述第二控制阀的第六连通口连通外界；所述第一控制阀以及所述第二控制阀能够控制所述弹性涨缩元件在所述腔室内弹性涨缩，以将所述气源中的气体置换至所述腔室内。

【技术实现步骤摘要】
气体置换装置及三维打印设备
本技术属于三维打印
，具体涉及一种气体置换装置及三维打印设备。
技术介绍
3D打印技术采用逐层堆积方式进行三维物体成型，所使用的的材料种类、材料形态范围广，可有效避免数控切削加工的刀具干涉问题，从而在复杂轮廓、空腔、晶格等加工领域发挥优势，广泛的应用在消费、工业、航空航天等领域。不同的打印工艺除所用材料和原理不同外，在打印过程中的成形条件也有不同的要求。粉末选区熔融成形工艺(SLM)以及粉末选区烧结成形工艺(SLS)因其成形过程中的材料是粉末状，并且在高温熔融状态下极易和空气中的氧气发生反应，这导致SLM工艺以及SLS工艺的金属粉末成形过程，需要在极低的氧气浓度氛围中才能够正常进行。现有的气体置换装置，要将22％左右的氧气含量降低到0.1％以下需要很长时间，一般需要半个小时以上的时间，这不仅增加了设备开机损耗，同时这个过程还消耗了大量的惰性气体。目前，气体置换装置的惰性气体消耗量以及气体置换速度等性能亟待提升。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种气体置换装置及三维打印设备，该气体置换装置能够解决现有气体置换装置所存在的惰性气体消耗量大以及气体置换速度低等问题。本技术提供一种气体置换装置，所述气体置换装置包括舱体、气源、弹性涨缩元件、第一控制阀以及第二控制阀；所述舱体中空并形成腔室，所述弹性涨缩元件容置于所述腔室内；所述第一控制阀及第二控制阀均至少有三个连通口；所述第一控制阀的第一连通口连接所述气源，所述第一控制阀的第二连通口连接所述弹性涨缩元件，所述第一控制阀的第三连通口连接于所述第二控制阀的第四连通口；所述第二控制阀的第五连通口连通所述舱体的腔室，所述第二控制阀的第六连通口连通外界；所述第一控制阀以及所述第二控制阀能够控制所述弹性涨缩元件在所述腔室内弹性涨缩，以将所述气源中的气体置换至所述腔室内。进一步地，所述气体置换装置还包括氧气浓度传感器，所述氧气浓度传感器用于检测所述腔室内的氧气含量。进一步地，所述气体置换装置还包括第三控制阀；所述第三控制阀的一端连通所述气源，另一端连通所述第一控制阀的第一连通口。进一步地，所述舱体为刚性舱体。进一步地，所述气源为惰性气体源。进一步地，所述弹性涨缩元件为弹性气囊。进一步地，所述弹性气囊的最大涨缩体积大于所述腔室体积的60％。进一步地，所述第一控制阀为电子控制阀。进一步地，所述第二控制阀为电子控制阀。本技术还提供一种三维打印设备，包括气体置换装置，所述气体置换装置为上述任意一项所述的气体置换装置。本技术提供的气体置换装置相对于传统的仅具有气体充入功能的气体置换装置而言，设计了具有收缩和膨胀功能的弹性涨缩元件，利用弹性涨缩元件对腔室的挤压来排空气体空间，从而缩短了置换时间，降低了置换次数，同时高效的置换也减少气体的损耗，尤其对使用惰性气体的工况具有较佳的成本优势。附图说明图1为本技术一个实施方式中气体置换装置的结构示意图；图2为图1所示气体置换装置中的弹性涨缩元件处于膨胀状态的结构示意图；图3为图1所示气体置换装置中的弹性涨缩元件处于收缩状态的结构示意图。附图标记说明：100、气体置换装置；10、舱体；11、腔室；20、气源；30、弹性涨缩元件；40、第一控制阀；41、第一连通口；42、第二连通口；43、第三连通口；50、第二控制阀；51、第四连通口；52、第五连通口；53、第六连通口；60、氧气浓度传感器；70、第三控制阀。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请一并参阅图1至图3，图1为本技术一个实施方式中气体置换装置100的结构示意图，图2为图1所示气体置换装置100中的弹性涨缩元件30处于膨胀状态的结构示意图，图3为图1所示气体置换装置100中的弹性涨缩元件30处于收缩状态的结构示意图。本技术提供一种气体置换装置100，该气体置换装置100用于置换密闭腔室内的气体，从而降低密闭腔室内特定气体的含量。本实施方式中，气体置换装置100应用于三维打印机中，其用于降低三维打印机中的密闭腔室内的氧气含量，从而使得三维打印机能够满足SLS工艺或者SLM工艺的低氧气浓度要求。可以理解，在其他的实施方式中，气体置换装置100还可以应用于除三维打印机之外的其他领域中，只要该气体置换装置100能够实现对气体的置换即可。具体地，气体置换装置100包括舱体10、气源20、弹性涨缩元件30、第一控制阀40以及第二控制阀50；舱体10的内部形成密闭的腔室11，弹性涨缩元件30容置在腔室11内；气源20连通弹性涨缩元件30。第一控制阀40以及第二控制阀50用于控制舱体10、气源20以及弹性涨缩元件30之间的连通关系。本实施方式中，舱体10大致呈块体；对应的，腔室11为方形空腔。可以理解，在其他的实施方式中，舱体10以及腔室11还可以采用其他的形状，本技术对此并不作限制。在本技术的一个实施方式中，舱体10为刚性舱体，此时的舱体10即使在腔室11的气压变化下也不会具有明显的变形。需要额外说明的是，本文所称的刚性舱体，是指舱体10采用金属、合金、纤维材料等刚性材料制成，而在对应工况下舱体10并不会发生超过肉眼可见的形变(一般形变量低于5％以为)。气源20通过第一控制阀40连通弹性涨缩元件30。本实施方式中，气源20为惰性气体源，也即气源20的内部填充的气体为惰性气体。可以理解，在其他的实施方式中，气源20也可以选用除惰性气体源之外的其他气源类型，只要气源20内的气体种类符合当前工况的要求即可。弹性涨缩元件30容置在腔室11的内部，且弹性涨缩元件30能够通过第一控制阀40连通气源20。当第一控制阀40连通气源20与弹性涨缩元件30时，弹性涨缩元件30将在相对高压的气源20的气体供给下发生弹性膨胀；而当第一控制阀40切断气源20与弹性涨缩元件30之间的连通时，弹性涨缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体置换装置，其特征在于，所述气体置换装置(100)包括舱体(10)、气源(20)、弹性涨缩元件(30)、第一控制阀(40)以及第二控制阀(50)；所述舱体(10)中空并形成腔室(11)，所述弹性涨缩元件(30)容置于所述腔室(11)内；/n所述第一控制阀(40)及第二控制阀(50)均至少有三个连通口；所述第一控制阀(40)的第一连通口(41)连接所述气源(20)，所述第一控制阀(40)的第二连通口(42)连接所述弹性涨缩元件(30)，所述第一控制阀(40)的第三连通口(43)连接于所述第二控制阀(50)的第四连通口(51)；所述第二控制阀(50)的第五连通口(52)连通所述舱体(10)的腔室(11)，所述第二控制阀(50)的第六连通口(53)连通外界；/n所述第一控制阀(40)以及所述第二控制阀(50)能够控制所述弹性涨缩元件(30)在所述腔室(11)内弹性涨缩，以将所述气源(20)中的气体置换至所述腔室(11)内。/n

【技术特征摘要】
1.一种气体置换装置，其特征在于，所述气体置换装置(100)包括舱体(10)、气源(20)、弹性涨缩元件(30)、第一控制阀(40)以及第二控制阀(50)；所述舱体(10)中空并形成腔室(11)，所述弹性涨缩元件(30)容置于所述腔室(11)内；
所述第一控制阀(40)及第二控制阀(50)均至少有三个连通口；所述第一控制阀(40)的第一连通口(41)连接所述气源(20)，所述第一控制阀(40)的第二连通口(42)连接所述弹性涨缩元件(30)，所述第一控制阀(40)的第三连通口(43)连接于所述第二控制阀(50)的第四连通口(51)；所述第二控制阀(50)的第五连通口(52)连通所述舱体(10)的腔室(11)，所述第二控制阀(50)的第六连通口(53)连通外界；
所述第一控制阀(40)以及所述第二控制阀(50)能够控制所述弹性涨缩元件(30)在所述腔室(11)内弹性涨缩，以将所述气源(20)中的气体置换至所述腔室(11)内。


2.如权利要求1所述的气体置换装置，其特征在于，所述气体置换装置(100)还包括氧气浓度传感器(60)，所述氧气浓度传感器(60)用于检测所述腔室(11)内的氧气含量。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞伟，俞红祥，咸刘永，
申请(专利权)人：杭州德迪智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33