[发明专利]一种用于3D打印设备的智能调节气氛净化装置

说明书

本发明公开了一种用于3D打印设备的智能调节气氛净化装置，该装置由真空箱体、可垂直升降工作台、自适应调节装置、鼓风机组件、多功能净化柱以及工控机上集成的智能控制系统组成。本发明适用于金属或非金属3D打印设备，可解决因烧结粉末产生的飞溅落于成型区域导致球化、致密度低、成型质量差、凸起以及因真空箱体内水氧含量过高导致打印失败等问题，具有自适应调节风速、智能控制、吹风均匀及除氧除湿等特点。

技术领域

本发明涉及增材制造领域，具体涉及用于3D打印设备的智能调节气氛净化装置。

背景技术

在3D打印领域中，在工艺试验过程中常常遇到烧结粉末产生的飞溅落于成型区域内导致球化、致密度低、成型质量差、凸起以及因真空箱体内水氧含量过高打印失败等问题。导致烧结飞溅物落于成型区域现象的主要原因有：1)风路设计不合理；2)喷嘴风速不均匀；3)压力脉动等，同时水氧含量偏高也是影响打印质量的一大因素。

目前市场上的3D打印设备多数已经配备了吹风装置，但是往往存在风路设计均较为简单、喷嘴风速不均匀、压力脉动等问题。风路设计简单，简单设计往往造成腔内流场紊乱，工艺试验的吹风效果表现为飞溅朝四处扩散，该情况飞溅无法有效吹离成型表面极易产生打印零件表面球化、凸起、黑化等。喷嘴风速不均匀，由于设计者考虑不周全或者过分依赖结构设计实现均匀流速，多数吹风装置不同喷嘴流量差别显著，导致成型区域不同位置飞溅吹离成型区域效果不一，直接表现为同一零件的不同位置零件表面成型质量各异。目前常见的吹风装置多为管路直接连接喷嘴，当鼓风机频率变化时容易产生压力脉动，表现为零件打印过程中飞溅吹离成型区域的效果跟随压力脉动的变化而变化。

发明内容

为了克服上述问题以及因真空箱体内部的水氧含量偏高导致打印成型质量差等问题，本发明提出了一种用于3D打印设备的智能调节气氛净化装置，该装置具有自适应调节风速、智能控制、吹风均匀及除氧除湿等特点。

本发明目的在于提供用于3D打印设备的智能调节气氛净化装置，解决了因烧结飞溅落于成型区域导致球化、致密度低、成型质量差、凸起以及因真空箱体内水氧含量过高打印失败等问题。

为了达到上述的目的，本发明提供用于3D打印设备的智能调节气氛净化装置，由真空箱、工作台、自适应调节装置、鼓风机组件、多功能净化柱以及工控机上集成的智能控制系统组成；

所述真空箱体是工作台、自适应调节装置、鼓风机组件、多功能净化柱以及工控机上集成的智能控制系统的安装基准，是保证整体气氛环境的关键部件；

所述工作台安装于真空箱体内部，可实现工作平台地垂直升降，可实现工作平台地垂直升降，是3D打印零件制作成形的关键。

所述自适应调节装置用于自适应调节掠过工作台表面的风速均匀稳定；

所述鼓风机组件控制并使得管道内风速均匀可调；

所述多功能净化柱保证腔内循环的气氛干燥低氧环境；

所述工控机上集成的智能控制系统采用智能控制软件，该软件可基于模糊推理和计算或者基于专家系统同时依靠决策系统中方法库、数据库对整个系统进行智能控制，从而实现快速、有效、精确地真空箱体气氛环境和喷嘴风速的实时响应控制。

上述用于3D打印设备的智能调节气氛净化装置，其中，所述的鼓风机组件由鼓风机、进气口、管路以及配套的变频器组成。

上述用于3D打印设备的智能调节气氛净化装置，其中，所述的自适应调节装置由喷嘴、喷嘴安装板、管路、伺服控制阀、稳压气箱、真空接头以及工控机组成。

上述用于3D打印设备的智能调节气氛净化装置，其中，所述的多功能净化柱组件由净化柱、氧含量传感器、滤芯、除氧除湿模块组成。