[发明专利]一种局部惰性气体保护系统

说明书

本申请公开了一种局部惰性气体保护系统，包括：保护框架框设在打印基板的外周，并且保护框架的最小高度大于或等于构件的高度，以形成覆盖打印基板工作区域的保护气腔体；保护框架内部设有气流通道，保护框架的内侧环周设有气流入口，保护框架的外侧设有气流出口，气流入口、气流通道和气流出口依次连通，气流出口连接有气体循环系统；保护气输出机构相对熔覆头固定设置，其用于往保护气腔体输送惰性气体，气体循环系统用于不断地抽走保护气腔体内的气体，以使保护气腔体内形成惰性气体气流。本申请的局部惰性气体保护系统，能够对3D打印设备的打印工作区域进行局部的动态惰性气体保护，避免了打开密闭空间后需重新洗气的问题，提高了工作效率。

技术领域

本发明属于金属3D打印技术领域，特别涉及一种局部惰性气体保护系统。

背景技术

在金属3D打印设备中，为了避免构件在成形过程中与空气接触而被严重氧化，影响构件质量，需要设置惰性气体保护系统。现有的惰性气体保护系统为整体式密封，设置一个密闭空腔，比如激光房，将金属3D打印设备置于该密闭空腔中，通过在密闭空腔内注入惰性气体实现保护。

随着3D打印技术日渐成熟，构件的尺寸也越来越大，行业内的研发人员把目光瞄向了大型工件的金属3D打印。然而，对于相应的大尺寸打印设备，这种整体式密封的设计较为耗时耗气，需要很久才能把氧含量降下去，且一旦设备内部需要人工介入，需要再次对密闭空腔重新洗气，工作效率严重低下。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供了一种局部惰性气体保护系统，能够对3D打印设备的打印工作区域进行局部的动态惰性气体保护，避免了打开密闭空间后需重新洗气的问题，提高了工作效率。

为解决其技术问题，本申请实施例提供的局部惰性气体保护系统，设于3D打印设备的熔覆头和打印基板之间，其包括：

保护框架，所述保护框架框设在所述打印基板的外周，并且所述保护框架的最小高度大于或等于构件的高度，以形成覆盖所述打印基板的工作区域的保护气腔体；所述保护框架内部设有气流通道，所述保护框架的内侧环周设有气流入口，所述保护框架的外侧设有气流出口，所述气流入口、气流通道和气流出口依次连通，所述气流出口连接有气体循环系统；

保护气输出机构，所述保护气输出机构相对所述熔覆头固定设置，所述保护气输出机构用于往所述保护气腔体输送惰性气体，所述气体循环系统用于不断地抽走所述保护气腔体内的气体，以使所述保护气腔体内形成惰性气体气流。

本申请的局部惰性气体保护系统，通过保护框架在打印基板的外周形成保护气腔体，当惰性气体的气流不断地吹过该保护气腔体时，能够对保护气腔体进行动态的洗气，保证打印工作处于惰性保护气氛，通过对3D打印设备的打印工作区域进行局部的动态惰性气体保护，避免了打开密闭空间后需重新洗气的问题，提高了工作效率。

进一步地，上述保护框架的内侧设有环周的开口槽，以形成所述气流入口。

进一步地，上述气流出口设有至少两个，所述至少两个气流出口分布设置在所述保护框架的四周外侧。

进一步地，该局部惰性气体保护系统还包括氧传感器，所述氧传感器设于所述保护气腔体内，其用于检测所述保护气腔体内的氧含量。

进一步地，该局部惰性气体保护系统还包括控制器，所述控制器用于根据所述氧传感器的检测值，调整所述保护气输出机构对惰性气体的输送流量和所述气体循环系统的风量，以使所述保护气腔体内的氧含量维持在预设范围内。

进一步地，上述惰性气体在所述打印基板的上方释放，所述气流入口、气流通道和气流出口设置在所述保护框架的下部。

进一步地，上述保护框架包括可拆卸连接的洗气框架和保护围框，所述保护围框设于所述洗气框架的上方，所述气流入口、气流通道和气流出口设于所述洗气框架上。