本实用新型专利技术提供了一种镁合金3D打印装置控制系统，包括控制器，控制器输入端分别连接有氧含量检测器，压力检测器，输出端分别连接有继电器、补气阀、排气阀，控制器接收氧含量检测器、压力检测器输入的信号，向继电器发出接通或断开的控制信号，以及向补气阀、排气阀发出增大或减小开度的控制信号。通过实时监测3D打印机内的氧含量、压力环境，及时发出断电、调节压力的反馈信号，支持3D打印装置的长时间安全运行。另外，控制器输入端还连接有补气流量计、排气流量计或循环流量计，用于反馈控制3D打印机进气、出气流量。出气流量。出气流量。
【技术实现步骤摘要】
镁合金3D打印装置控制系统
[0001]本技术涉及合金成型制造
，具体涉及一种镁合金3D打印装置控制系统。
技术介绍
[0002]镁合金是以镁为基础加入其它元素组成的合金，由其密度小、比强度高、弹性模量大、散热、减震性能好的优点，成为在航空航天、新能源汽车、医疗植入体、消费电子等领域轻量化零件的首选材料。传统的镁合金零件是通过铸造结合机加工的方式进行制造，该方式无法加工结构较为复杂或是壁厚较薄的零件。3D打印技术可以克服这一问题，能制造结构复杂的零件，从而提高产品的轻量化程度。公开号为CN206702220U的中国专利文献公开了一种SLM型3D打印机，该3D打印机包括壳体、壳体内通过安装框装设有转轴，转轴上通过液压缸连接有金属粉料罐，通过转轴旋转带动金属粉料管旋转，金属粉料管左右两侧设有刮板将物料铺平，壳体下部设有氩气储存箱，氩气储存箱两侧设有抽气管与工作腔连接，工作腔上设有排气管，当氩气充满工作腔后关闭排气管进行打印。该专利提供了一种氩气保护气氛下打印的方案。
[0003]然而，由于镁合金易燃爆、密度、熔沸点低的特点，3D打印过程中安全问题突出，易产生大量烟雾和粉尘。因而，目前包括该专利在内的研究成果均只能在氩气保护下短时间小批量打印。即使是短时间小批量打印，目前的研究成果也没有公开打印机开启打印的临界值，该临界值可保证打印安全。另外，申请人还发现，在镁合金精密零件制造的3D打印中，压力和氧含量均对产品质量有关，本领域的技术人员容易知道，制造大型零件或长时间打印，即要保证打印安全，又不至于打印前通入氩气时间过长造成浪费，还要保证产品质量和成品率，其氧含量、压力等参数不是通过有限的实验能够得出的，因而，本领域技术人员也无法得到启示，如何通过控制这些参数，以满足打印大型零件和进行长时间打印，且提高产品质量。
技术实现思路
[0004]本技术所解决的技术问题为：提供一种镁合金3D打印控制系统，以支持镁合金3D打印装置的长时间安全运行。
[0005]本技术通过以下技术方案得以实现。
[0006]本技术提供的镁合金3D打印装置控制系统，包括控制器，所述控制器第一输入端连接有氧含量检测器、第二输入端连接压力检测器、第一输出端连接有继电器、第二输出端连接有补气阀、第三输出端连接有排气阀，控制器接收氧含量检测器、压力检测器的检测信号，向继电器发出通断控制信号，向补气阀、排气阀发出开度控制信号。
[0007]通过氧含量检测器、压力检测器对3D打印机内的环境实时监测，当3D打印机内氧含量超过设定值时，控制继电器及时断开打印电源，保障了打印安全；将补气阀、排气阀分别设在3D打印机的补气口和排气口，当压力超过设定范围时，通过调节补气流量、排气流
量，保持打印压力的稳定。
[0008]作为本技术的改进，控制器的第三输入端还连接有补气流量计，控制器还接收补气流量计的检测信号，向补气阀发出开度控制信号，向继电器发出通断控制信号。进一步地，控制器第四输入端还连接有排气流量计，控制器还接收排气流量计的检测信号，向排气阀发出开度控制信号，向继电器发出通断控制信号。通过该设置实现了对补气流量、排气流量进行反馈控制，维持3D打印机内的气流稳定。
[0009]在继电器的通断控制中引入了补气流量计、排气流量计的检测信号，当氧含量高于设定值、补气流量为零、排气流量为零，其中任一项发生时，控制器即向继电器发出断开的控制信号，断开3D打印电源，保障打印的安全性。
[0010]在补气阀的开度控制中引入补气流量计的检测信号，排气阀的开度控制中引入排气流量计的检测信号，控制器根据补气流量计的检测信号控制补气阀开度、根据排气流量计的检测信号控制排气阀开度，这两项控制的优先级先于根据压力检测器的检测信号控制补气阀、排气阀开度的优先级。使得补气流量、排气流量始终处于设定范围内，防止压力调节机制中反应过度，造成3D打印机内保护气体置换过程的停止。
[0011]作为本技术的另一种的改进，控制器的第五输入端还连接有循环流量计，第四输出端还连接有循环流量阀。控制器还接收循环流量计的检测信号，向循环流量阀发出开度控制信号，向继电器发出通断控制信号。这种改进用于对3D打印机内的保护气抽出净化再循环补入的场合，通过循环流量计、循环流量阀实现了对循环流量的反馈控制，维持3D打印机内的气流稳定。
[0012]该种改进方案中，控制器根据氧含量检测器的检测信号，向补气阀、排气阀发出开闭控制信号，其优先级先于根据压力检测器的检测信号向补气阀、排气阀发出开闭控制信号。使得当3D打印机内的氧含量超过设定值时能够优先置换3D打印机内的保护气体，快速地达到氩气保护环境。
[0013]进一步地，循环流量计安装在3D打印机的循环补入管上。确保准确控制清洁氩气补入量。
[0014]进一步地，循环流量阀安装在3D打印机的循环抽出管上。使控制反应快速。
[0015]进一步地，所述控制器的第六输入端还连接有烟尘检测器，控制器还根据烟尘检测器的检测信号，对继电器发出通断控制信号。通过烟尘检测器的检测信号判断循环单元的工作状态，并在循环单元工作异常时及时关闭3D打印电源，保障打印安全。
[0016]该种改进方案还具有如下特征：在继电器的通断控制中引入了循环流量计、烟尘检测计的检测信号，当氧含量高于设定值、循环流量为零、烟尘含量高于设定值，其中任一项发生时，控制器即向继电器发出断开的控制信号，断开3D打印电源，保障打印的安全性。
[0017]作为各改进方案通用的设置，氧含量检测器、压力检测器安装在3D打印机的工作腔内。准确检测3D打印机内的氧含量和压力。
[0018]进一步地，继电器安装在3D打印机的激光电源处。通过控制激光电源的通断来控制打印的启停，反应迅速，避免非必要地重启3D打印机。
[0019]进一步地，控制器为STM32系列单片机。
[0020]本技术的有益效果在于：
[0021]综上所述，使用本技术，能够实时监测3D打印机内的氧含量、压力环境，并及
时发出通断电、调节压力的反馈信号，实现了对3D打印过程的氩气保护环境进行持续控制，能支持镁合金3D打印装置的长时间安全运行。另外，本技术还能对3D打印机的补气流量、排气流量、循环流量进行反馈控制，维持3D打印机内的气流稳定；可设定气体流量、压力等打印工艺参数，控制范围广。
附图说明
[0022]图1是本技术实施例一的结构示意图；
[0023]图2是本技术实施例二的结构示意图；
[0024]图3是本技术实施例一所应用的镁合金3D打印装置的结构示意图；
[0025]图4是本技术实施例二所应用的镁合金3D打印装置的结构示意图。
[0026]图中：1-控制器；2-氧含量检测器；3-压力检测器；4-补气阀；5-排气阀；6-补气流量计；7-排气流量计；8-循环流量计；9-循环流量阀；10-继电器；11-烟尘检测器；20-3D打印机本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种镁合金3D打印装置控制系统，其特征在于：包括控制器(1)，所述控制器(1)的第一输入端连接有氧含量检测器(2)、第二输入端连接有压力检测器(3)、第一输出端连接继电器(10)、第二输出端连接补气阀(4)、第三输出端连接排气阀(5)。2.根据权利要求1所述的镁合金3D打印装置控制系统，其特征在于：所述控制器(1)还设有第三输入端，第三输入端连接有补气流量计(6)。3.根据权利要求2所述的镁合金3D打印装置控制系统，其特征在于：所述控制器(1)还设有第四输入端，第四输入端连接有排气流量计(7)。4.根据权利要求1所述的镁合金3D打印装置控制系统，其特征在于：所述控制器(1)还设有第五输入端和第四输出端，第五输入端连接有循环流量计(8)，第四输出端连接有循环流量阀(9)。5.根据权利要求4所述的镁合金3D打印装置控制系...
【专利技术属性】
技术研发人员：石海，安国进，黄斌，钟智，王长斌，
申请(专利权)人：贵州航天风华精密设备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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