[发明专利]一种金属3D打印机密封舱气氛除氧及循环净化方法及设备

权利要求书

1.一种金属3D打印机密封舱气氛除氧及循环净化设备，包括成型室(8)，其特征在于：所述成型室(8)的一端设有出气口(10)，另一端设有进气口(20)；

所述出气口(10)与进气口(20)通过气体循环管道连接；

在进气口(20)与出气口(10)之间的气体循环管道上，依次设有第一气动蝶阀(21)、粉尘净化器(19)、第二气动蝶阀(18)、除水干燥器(12)；

在第二气动蝶阀(18)与除水干燥器(12)之间的气体循环管道上还设有一个分支管路，该分支管路的末端连接真空泵(17)，在分支管路的接口处与真空泵(17)的管路上设有分子筛(16)和真空管道电磁阀(13)；

在成型室(8)的侧壁上设置有一个保护气进气口电磁阀(3)，保护气进气口电磁阀(3)通过设有进气管道调压阀(2)的管路连接惰性气体源(1)。

2.根据权利要求1所述的金属3D打印机密封舱气氛除氧及循环净化设备，其特征在于：所述成型室(8)的顶部还设有，排气口电磁阀(4)、测氧仪进气口电磁阀(5)、测氧仪出气口电磁阀(6)、压力传感器(7)；

所述测氧仪进气口电磁阀(5)通过管路连接气泵(22)；

所述测氧仪出气口电磁阀(6)通过管路连接测氧仪(23)；

所述气泵(22)通过管路与测氧仪(23)连接。

3.根据权利要求1所述的金属3D打印机密封舱气氛除氧及循环净化设备，其特征在于：所述测氧仪(23)连接测氧仪显示器(24)；所述压力传感器(7)连接压力传感器显示器(25)。

4.根据权利要求1或2所述的金属3D打印机密封舱气氛除氧及循环净化设备，其特征在于：所述成型室(8)的前端设置有密封门(9)。

5.根据权利要求4所述的金属3D打印机密封舱气氛除氧及循环净化设备，其特征在于：成型室(8)的底部设有密封门检测传感器(11)。

6.根据权利要求4所述的金属3D打印机密封舱气氛除氧及循环净化设备，其特征在于：所述真空泵(17)包括一个真空泵排气口消音器(15)，该真空泵排气口消音器(15)通过真空泵排气口(14)连接真空泵(17)。

7.一种金属3D打印机密封舱气氛除氧及循环净化的方法，其特征在于如下步骤：

(一)除氧步骤

启动3D打印机，工控机启动除氧程序，关闭密封门(9)，密封门检测传感器(11)检测到密封门关闭到位，开启压力传感器(7)，开启气泵(22)、测氧仪(23)；

接着启动真空泵(17)，当成型室(8)内部压强降低到-20kPa时，停止真空泵(17)，开启保护气进气口电磁阀(3)，开始冲入保护气体，当成型室(8)内压强超过15kPa时，关闭进气管道调压阀(2)，开启排气口电磁阀(4)，当成型室(8)内压强降低到3kPa时关闭排气口电磁阀(4)；

工控机读取测氧仪(23)数据，如果氧气含量降低到设定值下限，则由工控机开启气体循环控制程序，即成型室(8)内的保护气体开始通过气体循环管道进行循环；如果成型室(8)内的氧气含量未达到所需设定值，则再打开真空泵(17)使成型室(8)内部压强降低至-20kPa，继续循环上述过程直至成型室(8)内含氧量降低到设定值下限；

(二)循环净化步骤

当成型室(8)内含氧量降低到设定值的下限，则由工控机开启气体循环控制程序，即成型室(8)内的保护气体开始通过气体循环管道进行循环；打开第一气动蝶阀(21)和第二气动蝶阀(18)，启动粉尘净化器(19)；

如果成型室(8)内压强在3-15kPa内，含氧量在100ppm以内，则由工控机启动加工程序；如果成型室(8)内压强超过15kPa，则启动排气口电磁阀(4)直至压力降至3kPa后关闭排气口电磁阀(4)，若成型室(8)内含氧量高于100ppm，打开保护气进气口电磁阀(3)和排气口电磁阀(4)，直至成型室(8)内含氧量降低至设定值的下限后关闭排气口电磁阀(4)和保护气进气口电磁阀(3)，工控机启动加工程序。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述加工程序的步骤如下：

当成型室(8)内含氧量和压强符合设定值，工控机启动加工程序；工控机启动启动气体循环控制程序，即成型室(8)内的保护气体开始通过气体循环管道进行循环；

打开测氧仪进气口电磁阀(5)、气泵(22)、测氧仪(23)、测氧仪出气口电磁阀(6)、压力传感器(7)，3D打印机开始对零件进行加工，实时检测成型室(8)内含氧量和压强，直至加工结束，零件冷却5分钟后，取出零件和粉末加工完成。