[实用新型]一种激光沉积中零件用温度调控装置有效
申请号: | 201820463219.9 | 申请日: | 2018-04-03 |
公开(公告)号: | CN208019422U | 公开(公告)日: | 2018-10-30 |
发明(设计)人: | 国凯;谭业成;刘宝新;张昌明;孙杰;陈凯 | 申请(专利权)人: | 山东大学 |
主分类号: | B22F3/105 | 分类号: | B22F3/105;B33Y50/02 |
代理公司: | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人: | 任欢 |
地址: | 250061 山东*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 温度调控装置 激光沉积 温度传感器 发热元件 沉积 底座 室内温度传感器 本实用新型 成型零件 单独连接 激光成型 壳体表面 支撑零件 控制器 变形的 热应力 壳体 体内 室内 保证 | ||
本实用新型公开了一种激光沉积中零件用温度调控装置,它解决了现有技术中零件在激光成型过程中容易因热应力产生变形的问题,具有保证成型零件质量与性能的有益效果,其方案如下:一种激光沉积中零件用温度调控装置,包括用于支撑零件的沉积底座,沉积底座包括壳体,壳体内设置发热元件,在壳体表面装有若干温度传感器,温度传感器与发热元件分别同控制器单独连接;设于室内的室内温度传感器。
技术领域
本实用新型涉及温度控制领域,特别是涉及一种激光沉积中零件用温度调控装置。
背景技术
激光沉积成型技术是指利用激光束熔化金属粉末,通过逐层积累成型零件的一种制造方式。但是在激光沉积成型技术中,激光束作用前零件与室温保持一致,温度不能迅速升高,温度随激光作用才会迅速升高,使得零件底部与上部有温差,容易影响成型零件的性能,另外,激光束作用后成型的零件会产生较大的热量,零件与室温之间有较大的温差,快速冷却后会产生较大的热应力,使得零件变形严重甚至出现开裂的现象。
因此,需要对一种激光沉积中零件用温度调控装置进行新的研究设计。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足,本实用新型提供了一种激光沉积中零件用温度调控装置,装置可在沉积底座预热后再进行激光沉积,激光沉积完成后再缓慢冷却,有效防止零件因为热应力产生变形或者开裂,通过控制整个激光沉积过程中零件的温度曲线的变化而缓解现有的情况。
一种激光沉积中零件用温度调控装置的具体方案如下:
一种激光沉积中零件用温度调控装置,包括:
用于支撑零件的沉积底座,沉积底座包括壳体,壳体内设置发热元件,在壳体表面装有若干温度传感器,温度传感器与发热元件分别同控制器单独连接;
还包括设于室内的室内温度传感器,控制器控制发热元件在零件成型之前将沉积底座加热到设定温度,成型中,对温度进行保持,成型完成后,控制器控制发热元件的冷却速率。
上述的温度调控装置,通过设置沉积底座的设置,可在激光成型之前实现对沉积底座温度的升高,可在激光成型完成后,通过控制冷却速度,缓慢降温,有效缓解热应力的产生,从而防止成型零件因为热应力产生变形或者开裂。
进一步地,所述壳体包括空心框体和设于框体表面的紫铜基板,紫铜基板用于与零件直接接触,且紫铜基板内表面可与发热元件接触设置。
进一步地,为了方便对发热元件的维修或更换,所述紫铜基板相对于框体可拆卸设置,紫铜基板与框体可通过螺栓或者螺钉进行连接。
进一步地,为了准确获得紫铜基板实际温度,所述温度传感器设于紫铜基板表面的中心和四周,四周的温度传感器分别设于紫铜基板的四个角。
进一步地,所述发热元件为S型电阻丝,发热元件两端穿过所述壳体并通过紧固件固定,发热元件的入口端与出口端设于框体的同一侧。
进一步地,为了方便对紫铜基板的固定,同时,尽可能使紫铜基板与发热元件接触,所述框体边侧突出设置,紫铜基板卡设于框体突出边侧内;
或者,所述框体内表面在发热元件下方设置保温零件,保温零件为石棉零件,框体由不锈钢板金制成,紫铜基板与发热元件之间涂抹硅脂以增加导热性能。
进一步地,所述发热元件的开关设于所述壳体外,开关与发热元件的两端连接,该开关与所述的控制器连接。
一种针对激光沉积技术的温度调控方法,采用根所述的一种激光沉积中零件用温度调控装置。
上述调控方法,具体步骤如下:
1)温度传感器将检测到的温度数据传送给控制器,控制器计算多个温度数据的平均值作为沉积底座的实际温度值;
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