[发明专利]SLM设备成形腔的气氛控制方法

说明书

本发明的SLM设备成形腔的气氛控制方法包括循环启动步骤、进排气循环启动步骤和停止循环步骤，该循环启动步骤包括第一抽真空和第二抽真空两次抽真空，该进排气循环启动步骤包括在氧含量大于所述设定值时，进行t2时间的排气，然后进行t3时间的进气，该停止循环步骤是在所述循环启动步骤和所述进排气循环启动步骤任一步骤执行后，需关闭该循环时执行停止的步骤。该控制方法对成形腔腔体的气密性要求不高、不会大量浪费气体，而且具有良好的稳定性，更便于调试和维护。

技术领域

本发明涉及金属熔化增材制造领域，尤其涉及一种SLM设备成形腔的气氛控制方法。

背景技术

SLM设备(又称为金属熔化增材制造设备)的一个必须的工作条件，是要求成形腔体的氧含量低于0.1％，否则会影响打印质量，在打印钛合金、铝合金等活性高的金属时甚至导致无法成功打印，更有甚者会引起爆炸。因此，SLM设备研制过程中的一个难点和关键技术即是成形腔的设计和成形腔气氛循环的控制。

SLM设成形腔气氛循环的控制方法主要有直接置换气体法和抽真空+进排气循环控制法。其中直接置换气体法为直接对成形腔进行进气和排气，不抽真空，此种方法优点是对腔体的气密性要求不高，但循环过程中比较消耗气体，且循环时间比较长，一般比较适合比较小的腔体；抽真空进排气循环控制法主要为先抽真空，然后再进行气体置换，优点是循环时间快，节省气体，缺点是对腔体的气密性要求高。

根据我们研制的SLM设备的特点，采用了抽真空+进排气循环控制法，此种方法又分为负压置换气体法和正压置换气体法。所述负压置换气体方法的问题在于，需要通过不断地开启/关闭真空泵来实现，这样会对真空泵造成一定的损坏并且真空泵长时间运转会产生严重的发热现象，若是散热性不够好的情况下很容易将电机烧坏，从而会影响真空泵的使用寿命；另一方面，抽真空式所采取的是负压控制方法，对腔体的气密性要求很高，腔体内的氧含量很难长期保持，控制稳定性难以得到保证。此外，该负压置换气体方法还存在耗费大量气体的问题。

发明要解决的问题：

鉴于上述问题，本发明的发明人们致力于提出一种能够改善上述问题的SLM设备成形腔的气氛控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种SLM设备成形腔的气氛控制方法，该控制方法对成形腔腔体的气密性要求不高、不会大量浪费气体，而且具有良好的稳定性，更便于调试和维护。

本技术方案的SLM设备成形腔的气氛控制方法，其包括：

循环启动步骤，该循环启动步骤包括：循环启动；对成形腔进行第一次抽真空；判断所述成形腔腔体内的第一抽真空压力是否小于真空泵的极限值，当所述第一抽真空压力小于所述极限值时，停止抽真空，当所述第一抽真空压力大于所述极限值时，继续抽真空；停止抽真空后，向所述成形腔腔体内进行第一次进气；判断所述成形腔腔体内的第一进气压力是否大于第一预设压力值,当所述第一进气压力大于所述第一预设压力值时，停止进气，当所述第一进气压力小于所述第一预设压力值时，继续进气；停止进气后，对所述成形腔进行第二次抽真空；判断所述成形腔腔体内的第二抽真空压力是否小于第二预设压力值,当所述第二抽真空压力小于所述第二预设压力值时，停止抽真空，当所述第二抽真空压力大于所述第二预设压力值时，继续抽真空；停止抽真空后，向所述成形腔腔体内进行第二次进气；判断所述成形腔腔体内的第二进气压力是否大于所述第一预设压力值,当所述第二进气压力是否大于所述第一预设压力值时，停止进气，当所述第二进气压力小于所述第一预设压力值时，继续进气；

停止进气后，经过t1时间，进入进排气循环启动步骤；