一种用于电弧增材制造的大型成形舱制造技术

本发明专利技术公开了一种用于电弧增材制造的大型成形舱，本发明专利技术涉及电弧增材制造技术领域。该用于电弧增材制造的大型成形舱，通过换气系统与洗气系统的设置，采用抽空气与充氩气同时进行，对箱体内部进行换气过程，可以快速地使箱体内气体中的水、氧含量降至一定水平，并通过若干个净化柱的设置，对箱体内部气体进行洗气处理，使箱体内气体中水、氧含量降至50ppm以下，通过先换气后再洗气的处理方法，节约了处理时间，提高了工作效率，减少保护气体的消耗量，通过换气系统与洗气系统的设置，能够在进行换气、洗气的过程中会使得箱体内外气体压强差较小，对箱体的性能要求较低，降低了箱体的制造难度以及成本。制造难度以及成本。制造难度以及成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电弧增材制造的大型成形舱


[0001]本专利技术涉及电弧增材制造
，具体为一种用于电弧增材制造的大型成形舱。

技术介绍

[0002]电弧增材制造的成形件由焊缝金属组成，化学成分均匀、致密度高，力学性能优于铸造件，经适当调质手段可达到锻件水平，较整体锻造零件具有强度高、韧性好的特点，然而电弧增材过程热量大，温度高，焊缝金属极易吸氢吸氧，导致焊缝金属脆化、氧化。
[0003]在活性金属工件的增材制造过程中，气体氛围中的水含量和氧含量是两个重要的影响因素，对于气体来说，通常采用溶质的体积占全部气体体积的百万分比来表示浓度，即ppm浓度，在传统的气体保护过程中采用气嘴向加工部位直接吹出惰性气体，因此难以精确控制工件周围气体氛围中的水、氧含量，在实际操作中通常默认气嘴前方的小部分区域内无空气混杂或少量空气混杂，可以为成形件的加工制造过程提供保护，这种方法只能在气嘴前方的小部分区域内实现较好的保护效果，对于活性金属或者是大型成形工件的增材制造过程适应性不好，并且可保护区域没有确切的大小及边界，保护效果对于操作人员自身经验依赖性较强；
[0004]例如公开号为：CN204194800U的一种金属3D打印机密封舱气氛除氧及循环净化设备，通过除氧步骤，将密封舱舱门关闭，启动真空泵抽出舱内空气，当舱内气体压强达到
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20kPa时停止抽气，充入保护气体，当舱内气体压强达到15kPa时停止充入保护气体，打开排气口阀门使舱内气体压强降至3kPa；仅通过重复抽出舱内气体后充入保护气体的方法来降低有害气体含量，浪费过多的时间、同时会使得舱体内外的压强差增大，且会造成保护气体的严重浪费，对舱体自身结构的要求较高的同时、增加了制造难度；且密封舱体积较小，在对一些大型工件进行电弧增材制造成型时，不能给这些大型工件提供可靠的气体保护；另外在设备进行激光选取熔化加工过程中，会产生大量的粉尘，因此粉尘净化器和分子筛的更换频率较高，影响了实际生产制造的效率。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于电弧增材制造的大型成形舱，解决了加工前准备时间过长、浪费过多的保护气体、舱体的自身制造要求较高、影响实际生产效率的问题。
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种用于电弧增材制造的大型成形舱，包括箱体，所述箱体的顶面固定安装有顶板，所述箱体以及顶板的外侧均固定安装有若干条加强筋，所述箱体的侧面滑动安装有舱门，所述箱体的外侧设置有换气系统以及洗气系统，所述换气系统包含有氩气管道，所述氩气管道固定安装在箱体的侧面中部，所述箱体的另一侧中部固定安装有真空泵、且真空泵与箱体之间固定安装有连接管道、且通过连接管道相互连通，所述连接管道的内部固定安装有第一阀门，所述洗气系统包含有
循环风机，所述循环风机固定安装在箱体的侧面，所述循环风机的端部固定安装有连接管道、且通过连接管道的内部固定安装有第二阀门，所述循环风机通过连接管道以及第二阀门的配合与箱体的内部相互连通，所述连接管道有若干段，所述循环风机的另一端通过对应的连接管道固定安装有净化柱，所述净化柱的另一端通过连接管道连接至箱体的内部，所述净化柱的外侧设置有再生系统，所述再生系统与净化柱之间通过连接管道实现循环连通。
[0007]优选的，所述换气系统还包含有风机，所述风机固定安装在箱体的侧面，所述箱体的内部分别固定安装有水分析仪和氧分析仪。
[0008]优选的，所述净化柱有四个，四个所述净化柱内部均填装有铜触媒40kg以及分子筛35kg，四个所述净化柱的外侧均固定安装有温控仪、且若干个温控仪均通过导线电性连接。
[0009]优选的，所述箱体的外侧四周均开设有进气口，所述进气口的数量为20个、且若干个所述进气口的内径大小相同，若干个所述进气口的气流量均为200L/min＝12m3/h。
[0010]优选的，所述舱门的侧面固定安装有气缸，所述舱门的端部固定安装有到位传感器。
[0011]优选的，所述箱体的侧面中部对称开设有若干个成形舱视窗，所述箱体的外侧对称设置有若干个成形舱手套口。
[0012]有益效果
[0013]本专利技术提供了一种用于电弧增材制造的大型成形舱。与现有技术相比具备以下有益效果：
[0014](1)、该用于电弧增材制造的大型成形舱，通过换气系统与洗气系统的设置，采用了抽空气与充氩气同时进行的方法对箱体内部进行换气过程，可以快速地使箱体内部气体中的水、氧含量降至一定水平，并通过若干个净化柱的设置，对箱体内部气体进行洗气处理，使箱体气体中水、氧含量降至50ppm以下，通过先换气而后再洗气的两步处理方法，节约了处理时间，提高了工作效率，减少了保护气体的消耗量。
[0015](2)、该用于电弧增材制造的大型成形舱，通过换气系统与洗气系统的设置，能够在进行换气、洗气的过程中会使得箱体内外气体压强差较小，对箱体的性能要求较低，降低了箱体的制造难度以及成本。
[0016](3)、该用于电弧增材制造的大型成形舱，通过控制系统的设置，能够通过水分析仪、氧分析仪等装置，对箱体内部气体中水、氧含量进行监测的同时，对工件加工过程中周围气体氛围中的有害成分的含量可以量化显示，使得气体保护的效果更加直观显著。
[0017](4)、该用于电弧增材制造的大型成形舱，通过再生系统的设置，能够有效的降低更换频率，延长了净化柱的使用寿命，能够使得设备进行长时间持续运行、且保证了设备的运行效果、且本装置能够适用与工件的增材制造，为活性金属的大工件增材制造提供了可行的气体保护方法。
附图说明
[0018]图1为本专利技术整体结构示意图；
[0019]图2为本专利技术图1侧视结构示意图；
[0020]图3为本专利技术流程示意图。
[0021]图中：1、箱体；2、顶板；3、加强筋；4、舱门；401、到位传感器；5、洗气系统；6、连接管道；7、氩气管道。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]请参阅图1
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3，本专利技术提供一种技术方案：一种用于电弧增材制造的大型成形舱，包括箱体1，箱体1的顶面固定安装有顶板2，箱体1以及顶板2的外侧均固定安装有若干条加强筋3，箱体1的侧面滑动安装有舱门4，箱体1的外侧设置有换气系统以及洗气系统5，换气系统包含有氩气管道7，氩气管道7固定安装在箱体1的侧面中部，箱体1的另一侧中部固定安装有真空泵、且真空泵与箱体1之间固定安装有连接管道6、且通过连接管道6相互连通，连接管道6的内部固定安装有第一阀门，洗气系统5包含有循环风机，循环风机固定安装在箱体1的侧面，循环风机的端部固定安装有连接管道6、且通过连接管道6的内部固定安装有第二阀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电弧增材制造的大型成形舱，包括箱体(1)，所述箱体(1)的顶面固定安装有顶板(2)，所述箱体(1)以及顶板(2)的外侧均固定安装有若干条加强筋(3)，所述箱体(1)的侧面滑动安装有舱门(4)，其特征在于：所述箱体(1)的外侧设置有换气系统以及洗气系统(5)；所述换气系统包含有氩气管道(7)，所述氩气管道(7)固定安装在箱体(1)的侧面中部，所述箱体(1)的另一侧中部固定安装有真空泵，所述真空泵与箱体(1)之间固定安装有连接管道(6)、且通过连接管道(6)相互连通，所述连接管道(6)的内部固定安装有第一阀门；所述洗气系统(5)包含有循环风机，所述循环风机固定安装在箱体(1)的侧面，所述循环风机的端部固定安装有连接管道(6)、且连接管道(6)的内部固定安装有第二阀门，所述循环风机通过连接管道(6)以及第二阀门的配合与箱体(1)的内部相互连通，所述连接管道(6)有若干段，所述循环风机的另一端通过对应的连接管道(6)固定安装有净化柱，所述净化柱的另一端通过连接管道(6)连接至箱体(1)的内部，所述净化柱的外侧设置有再生系统，所述再生系统与净化柱之间通过连接管道(6)实现循...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春明，熊凌达，蒋熠鸣，王志敏，米高阳，何智，苏江舟，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：