CN103071796B - 选择性激光熔化slm气氛保护*** - Google Patents

选择性激光熔化slm气氛保护*** Download PDF

Info

Publication number
CN103071796B
CN103071796B CN201310024477.9A CN201310024477A CN103071796B CN 103071796 B CN103071796 B CN 103071796B CN 201310024477 A CN201310024477 A CN 201310024477A CN 103071796 B CN103071796 B CN 103071796B
Authority
CN
China
Prior art keywords
inert gas
metal enclosed
cabin body
pipeline
enclosed cabin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310024477.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103071796A (zh
Inventor
黄卫东
薛蕾
杨东辉
赵晓明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Bright Laser Technologies Co Ltd
Original Assignee
Xian Bright Laser Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Bright Laser Technologies Co Ltd filed Critical Xian Bright Laser Technologies Co Ltd
Priority to CN201310024477.9A priority Critical patent/CN103071796B/zh
Publication of CN103071796A publication Critical patent/CN103071796A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103071796B publication Critical patent/CN103071796B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

一种选择性激光熔化SLM气氛保护***，包括内部设置有选择性激光熔化SLM成形工作机构的金属密闭舱体，金属密闭舱体内部还设置有温控空调，温控空调与金属密闭舱外部的中央控制***控制连接，该中央控制***同带有人机界面的上位机通信连接，内有惰性气体的惰性气体容器通过惰性气体管道与金属密闭舱体导通，惰性气体管道上设置有同中央控制***相控制连接的进气电磁阀，氧气净化器带有两根管道同金属密闭舱体相导通，其中一根管道上设置有第一阀门，另外一根管道上设置有第二阀门、循环风机以及在该管道伸入金属密闭舱体部分上的分子筛。避免了增加成形过程中严格控制的工艺参数——氧含量，防止其对零部件的性能造成影响，并且不会过多消耗惰性气体，降低了生产成本。

Description

选择性激光熔化SLM气氛保护***
技术领域
本发明涉及快速成型技术领域，特别涉及一种选择性激光熔化SLM气氛保护***。
背景技术
选择性激光熔化 SLM是金属件直接成型的一种方法，是快速成型技术的最新发展。该技术基于快速成型的最基本思想，即逐层熔覆的“增量”制造方式，根据三维 CAD模型直接成型具有特定几何形状的零件，成型过程中金属粉末完全熔化，产生冶金结合。采用传统的机加工手段无法制造出来的形状结构复杂的金属零件，是激光快速成型技术应用的主要方向之一。具有以下优点：
（1）能直接制成终端金属产品，不用任何后处理工艺或简单的表面处理，通过简单的CAD造型和材料选择即可直接加工出可直接使用的零件，极大地缩短了产品开发周期；
（2）能得到具有非平衡态过饱和固溶体及均匀细小金相组织的实体，致密度几乎能达到100%，零件机械性能与锻造工艺所得相当；
（3）使用具有高功率密度的激光器，以光斑很小的激光束加工金属，使得加工出来的金属零件具有很高的尺寸精度( 达0.1mm) 以及好的表面粗糙度(Ra 30～50μm)；
（4）由于激光光斑直径很小，因此能以较低的功率熔化高熔点的金属，使得用单一成分的金属粉末来制造零件成为可能，而且可供选用的金属粉末种类也大大拓展了；
（5）适合各种复杂形状的工件，尤其适合内部有复杂异型结构，如空腔、三维网格以及用传统方法无法制造的复杂工件。
    但是现阶段所有的选择性激光熔化SLM设备均采用流动气体保护，这种方法在成形钛合金、铝合金等金属是容易增加成形对象氧含量，最终对零部件的性能造成影响。并且这种方法一直在不停消耗惰性气体，大幅度增加了生产成本。
发明内容
本发明提供一种选择性激光熔化SLM气氛保护***，包括内部设置有选择性激光熔化SLM成形工作机构的金属密闭舱体，金属密闭舱体内部还设置有温控空调，温控空调与金属密闭舱外部的中央控制***控制连接，该中央控制***同带有人机界面的上位机通信连接，内有惰性气体的惰性气体容器通过惰性气体管道与金属密闭舱体导通，惰性气体管道上设置有同中央控制***相控制连接的进气电磁阀，氧气净化器带有两根管道同金属密闭舱体相导通，其中一根管道上设置有第一阀门，另外一根管道上设置有第二阀门、循环风机以及在该管道伸入金属密闭舱体部分上的分子筛。避免了增加成形过程中严格控制的工艺参数——氧含量，防止其对零部件的性能造成影响，并且不会过多消耗惰性气体，降低了生产成本。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种选择性激光熔化SLM气氛保护***，包括内部设置有选择性激光熔化SLM成形工作机构1的金属密闭舱体5，金属密闭舱体5内部还设置有温控空调2，温控空调2与金属密闭舱5外部的中央控制***9控制连接，该中央控制***9同带有人机界面的上位机17通信连接，内有惰性气体的惰性气体容器10通过惰性气体管道12与金属密闭舱体5导通，惰性气体管道12上设置有同中央控制***9相控制连接的进气电磁阀11，氧气净化器13带有两根管道同金属密闭舱体5相导通，其中一根管道上设置有第一阀门14，另外一根管道上设置有第二阀门16、循环风机15以及在该管道伸入金属密闭舱体5部分上的分子筛3。
所述的金属密闭舱体5的舱体上还设置有伸入金属密闭舱体5的过渡舱4。
所述的中央控制***9控制连接有其感应部件伸入金属密闭舱体5的氧含量传感器6、水含量传感器7以及压力传感器8。
所述的带有人机界面的上位机17控制连接有报警指示灯18。
本发明的选择性激光熔化SLM气氛保护***，其优点如下：
1.工艺过程具有工艺参数可监控、可追溯性。选择性激光熔化SLM气氛保护***安装有氧含量传感器、水含量传感器、压力传感器以及内部的温度传感器，在制粉过程中所有的工艺参加均可在中央控制***中进行实时监控。监控***还能配有数据采集软件，可以将实时显示的工艺参数保存成工艺文件，方便后期质量追溯。
2.具有氧含量、水含量、压力、温度等工艺参数可控性。中央控制***可以自动调节气氛保护***的压力、温度，实现恒压、恒温成形。金属密闭舱体的氧含量可以控制在1PPM以下，水含量可以控制在5PPM以下，能够为选择性激光熔化SLM过程提供高气氛洁净度的环境。
3.设置有过渡舱，方便物品进出选择性激光熔化SLM成形区域而不破坏气氛环境。
附图说明
附图为本发明的选择性激光熔化SLM气氛保护***的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明：
如附图所示，选择性激光熔化SLM气氛保护***，包括内部设置有选择性激光熔化SLM成形工作机构1的金属密闭舱体5，金属密闭舱体5内部还设置有温控空调2，温控空调2与金属密闭舱5外部的中央控制***9控制连接，该中央控制***9同带有人机界面的上位机17通信连接，内有惰性气体的惰性气体容器10通过惰性气体管道12与金属密闭舱体5导通，惰性气体管道12上设置有同中央控制***9相控制连接的进气电磁阀11，氧气净化器13带有两根管道同金属密闭舱体5相导通，其中一根管道上设置有第一阀门14，另外一根管道上设置有第二阀门16、循环风机15以及在该管道伸入金属密闭舱体5部分上的分子筛3。所述的金属密闭舱体5的舱体上还设置有伸入金属密闭舱体5的过渡舱4。所述的中央控制***9控制连接有其感应部件伸入金属密闭舱体5的氧含量传感器6、水含量传感器7以及压力传感器8。所述的带有人机界面的上位机17控制连接有报警指示灯18。该惰性气体为氩气。
本发明的工作原理为：关闭金属密闭舱体5后，通过上位机17的人机界面操纵中央控制***9启动清洗程序，由惰性气体容器10经阀门11流出的氩气补充进金属密闭舱体5，在压力及对流作用下，空气及氩气的混合气经惰性气体管道12排到大气中，并且在对流作用下，将金属密闭舱体5内的氧气含量降低到1000PPM，此后通过上位机17的人机界面操纵中央控制***9关闭清洗程序并开启净化程序，净化程序开启后，金属密闭舱体5内的氩气和空气混合气体在循环风机15作用下进入到分子筛3中祛除该混合气体中的水汽得到干燥后的气体，这样干燥后的气体进入到氧气净化器13中，在氧气净化器13中，干燥后的气体中的氧气与净化器内的触媒反应，生成氧化物得到反应后的气体，反应后气体经第一阀门14后进入金属密闭舱体5，经历净化程序后，达到所设定的氧气含量后，通过上位机17的人机界面操纵中央控制***9使选择性激光熔化SLM成形程序开启，选择性激光熔化SLM成形程序开启后，中央控制***9通过压力传感器8检测到金属密闭舱体5内部压力值后与设定值相比较，再根据设定算法通过调节进气电磁阀11、第一阀门14或者第二阀门16工作实现恒压工作状态，在选择性激光熔化SLM工作机构工作过程中，通过激光是热源会提高成形环境温度的情况，选择性激光熔化SLM工作机构中的温度传感器采集到其成形区域内的温度信息后，中央控制***9根据内置的算法调节温控空调2的冷却水流量对成形区域进行冷却，使成形区域达到相对稳定的温度，在工作过程中中央控制***9通过对应的传感器自动监测金属密闭舱体5的温度与水含量状态，超过设定值或低于设定值，上位机17控制报警指示灯18自动报警，在工作过程中，如果需要对金属密闭舱体5内进行物品传送，则通过过渡舱4实现，过渡舱如果与真空泵相连，可以抽真空并回充氩气。

Claims (2)

1.一种选择性激光熔化SLM气氛保护***，其特征在于包括内部设置有选择性激光熔化SLM成形工作机构（1）的金属密闭舱体（5），金属密闭舱体（5）内部还设置有温控空调（2），温控空调（2）与金属密闭舱（5）外部的中央控制***（9）控制连接，该中央控制***（9）同带有人机界面的上位机（17）通信连接，内有惰性气体的惰性气体容器（10）通过惰性气体管道（12）与金属密闭舱体（5）导通，惰性气体管道（12）上设置有同中央控制***（9）相控制连接的进气电磁阀（11），氧气净化器（13）带有两根管道同金属密闭舱体（5）相导通，其中一根管道上设置有第一阀门（14），另外一根管道上设置有第二阀门（16）、循环风机（15）以及在该管道伸入金属密闭舱体（5）部分上的分子筛（3），所述的金属密闭舱体（5）的舱体上还设置有伸入金属密闭舱体（5）的过渡舱（4），所述的中央控制***（9）控制连接有其感应部件伸入金属密闭舱体（5）的氧含量传感器（6）、水含量传感器（7）以及压力传感器（8）。
2.根据权利要求1所述的选择性激光熔化SLM气氛保护***，其特征在于所述的带有人机界面的上位机（17）控制连接有报警指示灯（18）。
CN201310024477.9A 2013-01-23 2013-01-23 选择性激光熔化slm气氛保护*** Active CN103071796B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310024477.9A CN103071796B (zh) 2013-01-23 2013-01-23 选择性激光熔化slm气氛保护***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310024477.9A CN103071796B (zh) 2013-01-23 2013-01-23 选择性激光熔化slm气氛保护***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103071796A CN103071796A (zh) 2013-05-01
CN103071796B true CN103071796B (zh) 2015-07-22

Family

ID=48148604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310024477.9A Active CN103071796B (zh) 2013-01-23 2013-01-23 选择性激光熔化slm气氛保护***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103071796B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3290128A1 (de) * 2016-09-02 2018-03-07 CL Schutzrechtsverwaltungs GmbH Abtrennvorrichtung zur abtrennung von partikulären baumaterialbestandteilen aus einem gasstrom

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103952699A (zh) * 2014-05-09 2014-07-30 张百成 一种选择性激光熔化真空保护装置
CN103952698B (zh) * 2014-05-09 2016-02-24 张百成 一种选择性激光熔化铺粉与气氛循环保护一体化装置
EP2992986B1 (en) * 2014-09-03 2023-06-07 SLM Solutions Group AG Apparatus for producing three-dimensional work pieces by additive layer manufacturing method which comprises a drying device
CN104550951A (zh) * 2014-12-11 2015-04-29 广东汉唐量子光电科技有限公司 一种金属粉末激光快速成型机的气体保护***
CN105328183A (zh) * 2015-09-29 2016-02-17 合肥中加激光技术有限公司 金属三维打印设备的惰性气体循环净化装置
CN105618751B (zh) * 2015-12-16 2018-03-27 伊特克斯惰性气体***（北京）有限公司 一种超高纯气氛保护的选择性激光熔化***
CN105458261A (zh) * 2016-01-22 2016-04-06 北京隆源自动成型***有限公司 一种活性金属激光选区烧结密封装置及烧结气体保护方法
CN105945282B (zh) * 2016-05-23 2019-04-02 苏州云植医学技术有限公司 一种用于直接制造金属骨科植入物的激光选区熔化专用设备
CN106041082B (zh) * 2016-07-27 2018-03-30 沈阳航空航天大学 一种用于金属激光增材制造的模块化箱体
CN107661980B (zh) * 2016-07-29 2020-02-21 上海微电子装备（集团）股份有限公司 3d打印装置及3d打印装置内的环境监控方法
CN106583721A (zh) * 2016-12-06 2017-04-26 西安交通大学 一种可长期稳定控制成型腔气氛的增材制造***
CN107354456A (zh) * 2017-07-17 2017-11-17 中国民航大学 一种用于激光熔覆的半开放式防氧化实验***
CN107695349A (zh) * 2017-08-28 2018-02-16 大族激光科技产业集团股份有限公司 用于3d打印的惰性气体动态平衡***以及平衡方法
WO2019071445A1 (zh) * 2017-10-11 2019-04-18 北京理工大学 提供变压环境的机械加工***和机械加工方法
EP3524411B1 (en) 2018-02-09 2023-05-03 Concept Laser GmbH Method for calibrating at least one apparatus for additively manufacturing three-dimensional objects
CN108465813A (zh) * 2018-03-29 2018-08-31 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 金属基碳纳米复合材料零部件的一体化成形装置及方法
CN108465814B (zh) * 2018-03-29 2022-06-17 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 原位合成TiC增强钛基复合材料的激光制备装置及方法
CN108500269A (zh) * 2018-05-09 2018-09-07 上海航天设备制造总厂有限公司 Slm设备真空箱气动压力控制循环***
KR20220012885A (ko) * 2019-05-24 2022-02-04 이퀴스피어스 인코포레이티드 불순물이 적은 기체분위기에서의 금속분말 제조 방법 및 시스템
CN110779634B (zh) * 2019-10-29 2021-08-10 江苏科技大学 可控快速切换的激光烧蚀金属熔池测温装置及使用方法
CN111283194B (zh) * 2020-02-06 2022-03-22 山东云则信息技术有限公司 一种智能制造***计算机控制方法
CN111097910B (zh) * 2020-02-06 2021-11-30 高尚孜 一种基于ai的环境控制***及控制方法
CN112246624B (zh) * 2020-10-15 2021-12-31 中国兵器科学研究院宁波分院 全自动气氛保护人机分离筛粉***及操作方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201446232U (zh) * 2009-07-10 2010-05-05 西北工业大学 一种封闭循环净化惰性气氛控制装置
CN101856724A (zh) * 2010-06-13 2010-10-13 华南理工大学 医用镁合金金属零件的选区激光熔化成型装置及方法
CN102164696A (zh) * 2008-07-18 2011-08-24 Mtt科技有限公司 制造设备和方法
DE102012206125A1 (de) * 2012-04-13 2013-10-17 MTU Aero Engines AG Verfahren zur Herstellung von Niederdruckturbinenschaufeln aus TiAl

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102164696A (zh) * 2008-07-18 2011-08-24 Mtt科技有限公司 制造设备和方法
CN201446232U (zh) * 2009-07-10 2010-05-05 西北工业大学 一种封闭循环净化惰性气氛控制装置
CN101856724A (zh) * 2010-06-13 2010-10-13 华南理工大学 医用镁合金金属零件的选区激光熔化成型装置及方法
DE102012206125A1 (de) * 2012-04-13 2013-10-17 MTU Aero Engines AG Verfahren zur Herstellung von Niederdruckturbinenschaufeln aus TiAl

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
间接选择性激光烧结与选择性激光熔化对比研究;鲁中良等;《铸造技术》;20071115(第11期);全文 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3290128A1 (de) * 2016-09-02 2018-03-07 CL Schutzrechtsverwaltungs GmbH Abtrennvorrichtung zur abtrennung von partikulären baumaterialbestandteilen aus einem gasstrom
EP3698890A1 (de) * 2016-09-02 2020-08-26 CL Schutzrechtsverwaltungs GmbH Anordnung und verfahren zum zumindest teilweisen inertisieren eines gasstroms durch wenigstens eine abtrennvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
CN103071796A (zh) 2013-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103071796B (zh) 选择性激光熔化slm气氛保护***
CN105618751A (zh) 一种超高纯气氛保护的选择性激光熔化***
CN101623823A (zh) 节能型高强度钢板温热成形成套装备自动化生产线
CN205673595U (zh) 一种可高效率降低氧含量的3d打印设备成形腔体
CN103952698B (zh) 一种选择性激光熔化铺粉与气氛循环保护一体化装置
CN106514431B (zh) 一种机床温度控制***
ATE319126T1 (de) Verfahren und vorrichtung zur regelung der temperatur des auslasses eines kernreaktors
CN117112967B (zh) 基于钛合金在真空自耗熔炼中的风险智能识别方法及装置
CN103952699A (zh) 一种选择性激光熔化真空保护装置
CN205254109U (zh) 一种超高纯气氛保护的选择性激光熔化***
WO2004029332A3 (en) Purification of electrochemically deoxidised refractory metal particles by heat processing
CN205324730U (zh) 一种活性金属激光选区烧结密封装置
CN207176005U (zh) 一种s型多层铝棒固溶加热炉
CN103071804A (zh) 旋转电极制造金属粉末气氛保护***及其保护方法
CN208151445U (zh) 适用于金属增材制造的热处理炉
CN203820890U (zh) 一种选择性激光熔化真空保护装置
CN110722158B (zh) 一种增强镁合金激光选区熔化蒸气烟尘排出效果的装置
Kulikov et al. Process design for the wire arc additive manufacturing of a compressor impeller
CN105414529A (zh) 一种铝合金电箱及其加工方法
CN103659190A (zh) 单座调节阀压板加工工艺
CN203025580U (zh) 滑枕主轴内置水冷电机冷凝水控制装置
CN105840849A (zh) 铝液管道输送自动控制阀
CN103028741B (zh) 一种切削加工形成生物钛合金氧化膜的方法
CN106216967A (zh) 一种三元流叶轮轮盖的加工方法
CN110042208A (zh) 保护气氛下的工件快速冷却装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: 710075 Xi'an high tech Zone, Shaanxi science and technology road, No. 48 venture Plaza A0508

Patentee after: Xi'an platinum power technology Limited by Share Ltd

Address before: 710072 A0508, 48, hi tech Zone, hi tech Zone, Shaanxi, Xi'an

Patentee before: Xi'an Bright Laser Technology Ltd.