[发明专利]电子束熔丝增材制造装置及其控制方法

权利要求书

1.一种电子束熔丝增材制造装置，其特征在于，包括电子枪、真空室、工作台、测温装置、冷却系统和控制系统；

所述电子枪和所述真空室连通，且所述真空室与所述电子枪中间设置有挡板阀；

所述工作台和所述测温装置设于所述真空室内，所述工作台面对所述电子枪设置，所述测温装置用于测量成型件区域的温度；

所述冷却系统用于冷却所述工作台；

所述控制系统分别和所述电子枪、所述测温装置以及所述冷却系统电连接。

2.如权利要求1所述的电子束熔丝增材制造装置，其特征在于，还包括高压电源，所述电子枪和所述高压电源连接。

3.如权利要求1所述的电子束熔丝增材制造装置，其特征在于，还包括真空系统，所述真空系统分别与所述真空室和所述电子枪连接，所述真空系统用于给所述真空室和所述电子枪抽真空。

4.如权利要求3所述的电子束熔丝增材制造装置，其特征在于，所述真空系统包括气动阀、真空系统管路及泵组，所述泵组通过所述真空系统管路分别与所述真空室和所述电子枪连通，与所述真空室和所述电子枪连通的所述真空系统管路上均设有所述气动阀。

5.如权利要求1所述的电子束熔丝增材制造装置，其特征在于，还包括设于所述真空室内的气体压强检测单元，所述气体压强检测单元用于检测所述真空室的压强。

6.如权利要求1所述的电子束熔丝增材制造装置，其特征在于，所述测温装置为热电偶或红外测温仪。

7.如权利要求1所述的电子束熔丝增材制造装置，其特征在于，所述冷却系统为水冷系统和气冷系统中的至少一种。

8.如权利要求7所述的电子束熔丝增材制造装置，其特征在于，所述水冷系统包括水冷机、水流控制阀和冷却水管，所述水冷机和所述水流控制阀均设于所述真空室外侧，所述冷却水管缠绕于所述工作台外，所述水冷机和所述冷却水管连通，所述水流控制阀设于所述水冷机与所述冷却水管连通的管路上，所述控制系统和所述水冷机电连接。

9.如权利要求8所述的电子束熔丝增材制造装置，其特征在于，所述气冷系统包括惰性气体储气罐、气体管路和气体流量阀，所述气体管路的两端分别与所述惰性气体储气罐和所述真空室连通，所述气体流量阀设于所述气体管路上，且所述气体流量阀和所述控制系统电连接。

10.如权利要求9所述的电子束熔丝增材制造装置，其特征在于，所述惰性气体为氩气、氢气和氦气中的至少一种。

11.一种电子束熔丝增材制造装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、设置满足电子束熔丝增材条件的真空室的预设真空度P₀和成型件区域的预设温度T₀；

S20、检测成型件区域的实测温度T₁，将预设温度T₀和实测温度T₁进行比较；

S30、当T₀＜T₁时，开启冷却系统，关闭热源和送丝系统，关闭挡板阀，直至T₀＝T₁时，关闭冷却系统，开启热源和送丝系统，开启挡板阀；

S40、当T₀≥T₁时，关闭冷却系统，开启热源和送丝系统，开启挡板阀；

S50、重复进行S20至S40直至熔丝成型过程结束。

12.如权利要求11所述的电子束熔丝增材制造装置的控制方法，其特征在于，当冷却系统中包含气冷系统时，当T₀＜T₁时，还包括如下步骤：

检测真空室内实际气压值P，并将实际气压值P和预设真空度P₀进行比较；

当实际气压值P<P₀时，气冷系统持续开启，持续抽真空；

当实际气压值P≈P₀时，气体流量阀调小，气流量减小，持续抽真空；

当实际气压值P>P₀时，气冷系统关闭，持续抽真空，直至实际气压值P≈P₀时，开启气冷系统。