[实用新型]金属增材制造设备的气氛保护系统

说明书

一种金属增材制造设备的气氛保护系统，包括中央控制器、集装式气控单元、报警单元、尾气过滤装置以及依次可选择性连通的工作腔、粗过滤器、精过滤器和风机，风机还与工作腔连通，尾气过滤装置还分别与粗过滤器和工作腔可选择性连通；工作腔上设有第一氧含量传感器、水含量传感器和第一压力传感器，粗过滤器上部装有反吹储气罐和脉冲反吹电磁阀，下部可选择性地连通反吹储渣罐；中央控制器与第一氧含量传感器、水含量传感器、第一压力传感器、风机、报警单元和集装式气控单元相连；集装式气控单元还分别通过气管向工作腔输入主保护气体或辅助保护气体，以及向粗过滤器充入保护气体。本实用新型可根据工作腔的环境自动调节气体含量，成本低且安全。

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，特别是涉及一种金属增材制造设备的气氛保护系统。

背景技术

增材制造技术(Additive Manufacturing，AM)是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等优点的先进制造技术。其中，选择性激光熔化技术（Selective Laser Melting，SLM）是近年来迅速发展的增材制造技术之一，其基本过程如下：上送粉装置将一定量金属粉末送至工作台面，常规铺粉和刮刀机构将一层粉末材料平铺在成型缸已成型零件的上表面，振镜系统控制激光器按照该层的截面轮廓对实心部分粉末层进行扫描，使粉末熔化并与下面已成型的部分实现粘接；当一层截面烧结完后，工作台下降一个层的厚度，铺粉和刮刀机构又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经若干层扫描叠加，直至完成整个原型制造。

在上述技术中，由于工作平面烧结产生的烟尘及飞溅物污染了工作腔，因此为了避免烟尘及飞溅物的污染，现有的金属增材制造设备一般引入惰性气体以将烟尘及飞溅物很好地吹走，然而，目前却缺少一种能够根据工作腔的环境自动调节气体含量，成本低且安全的气氛保护系统。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供了一种根据工作腔的环境自动调节气体含量，成本低且安全的金属增材制造设备的气氛保护系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种金属增材制造设备的气氛保护系统，包括中央控制器、集装式气控单元、报警单元、尾气过滤装置以及依次可选择性连通的工作腔、粗过滤器、精过滤器和风机，所述风机还与工作腔连通，所述尾气过滤装置还分别与粗过滤器和工作腔可选择性连通；其中，

所述工作腔上设有第一氧含量传感器、水含量传感器和第一压力传感器，所述粗过滤器上部装有反吹储气罐和脉冲反吹电磁阀，下部可选择性地连通反吹储渣罐；

所述中央控制器用于与第一氧含量传感器、水含量传感器、第一压力传感器、风机、报警单元和集装式气控单元相连；

所述集装式气控单元还分别通过气管向工作腔输入主保护气体或辅助保护气体，以及向粗过滤器充入保护气体，所述主保护气体的流量大于辅助保护气体的流量。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述工作腔与粗过滤器之间设置有第二压力传感器，所述精过滤器和粗过滤器之间设置有第三压力传感器，所述中央控制器根据第二压力传感器和第三压力传感器实时监测的粗过滤器进出风管的管道风压判定是否对粗过滤器的滤芯开启反吹程序。

作为本实用新型的进一步优选方案，当粗过滤器的滤芯进行反吹程序后，第二压力传感器和第三压力传感器监测的粗过滤器进出风管的管道风压在预设时间内持续处于报警值，中央控制器控制报警单元自动报警并提醒更换粗过滤器的滤芯。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述集装式气控单元还通过气管向反吹储渣罐输入惰性气体，以在粗过滤器的滤芯开启反吹程序之前，提前对反吹储渣罐充入惰性气体保护。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述尾气过滤装置的出气端设置有第二氧含量传感器，所述中央控制器根据第一氧含量传感器和第二氧含量传感器实时监测的氧气含量判定是否向工作腔停止输入主保护气体输入，而切换输入辅助保护气体。