本實用新型涉及一種激光快速成形保護氣體進(jìn)氣裝置，屬于激光快速成形進(jìn)氣系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

3D 打印技術(shù)（激光快速成形）是利用激光、CAX、自動控制等技術(shù)，直接采用“堆積”制成三維立體模型的一種新型加工工藝。由于加工過程省去了開模、削切等中間流程，3D 打印技術(shù)在小批量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的實體加工方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。3D 打印技術(shù)可以縮短加工周期70%以上、節(jié)省材料90%以上、降低制造費用50%以上，被譽為全球制造技術(shù)的一場革命。

目前典型的3D 打印成形方法有：選擇性激光燒結(jié)（SLS）、選擇性激光熔化（SLM）、光固化立體成形（SLA）、熔融沉積制造（FDM）等。SLS和SLM成形過程相似，首先將一層很薄的原料粉未鋪在工作臺上，接著在電腦控制下，激光束通過掃描器以一定的速度和能量密度，按分層面的二維數(shù)據(jù)掃描。激光掃描過的粉末就燒結(jié)（熔化）成一定厚度的實體片層。一層掃描完畢，隨后對下一層進(jìn)行掃描，如此反復(fù)，直至掃描完所有層面，即可獲得成形制品。

SLS和SLM成形過程中，由于有些金屬粉末或者非金屬粉末容易氧化，需要在成形過程中不斷通入保護氣體，避免成形件發(fā)生氧化。目前SLS和SLM成形時，保護氣體進(jìn)氣裝置仍存在以下問題：①進(jìn)氣通道單一，成型腔充氣效率低。保護氣體進(jìn)氣裝置往往采用一個進(jìn)氣通道，因此在向成型腔充氣過程中，效率較低。②氣流不均勻。進(jìn)氣管道往往存在轉(zhuǎn)角，當(dāng)氣體通過該轉(zhuǎn)角時，容易形成氣流死區(qū)，從而引起氣流不均。③難以控制氣體流量及流動方向。在成形過程中，當(dāng)成型腔內(nèi)保護氣分布不均時，進(jìn)氣裝置無法自動調(diào)整氣體流量及流動方向，因此對成形件質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能夠有效調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，提高了保護氣進(jìn)氣效率的激光快速成形保護氣體進(jìn)氣裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為一種激光快速成形保護氣體進(jìn)氣裝置，包括：成型腔，所述成型腔的腔壁上設(shè)置有多個進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口通過進(jìn)氣通道與進(jìn)氣總管相連接，所述進(jìn)氣總管上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)閥與主控系統(tǒng)相連接。

優(yōu)選的，所述進(jìn)氣口上設(shè)置有進(jìn)氣百葉裝置，所述進(jìn)氣百葉裝置上設(shè)置有出氣罩，所述出氣罩上設(shè)置有多個通孔。

優(yōu)選的，所述進(jìn)氣百葉裝置主要由百葉框架、百葉片和百葉轉(zhuǎn)動電機構(gòu)成，所述百葉框架安裝在成型腔的腔壁上，所述百葉片通過轉(zhuǎn)軸均勻安裝在百葉框架內(nèi)，所述百葉片通過連桿相連接，所述轉(zhuǎn)軸延伸至百葉框架外部，且端部設(shè)置有齒輪機構(gòu)，所述齒輪機構(gòu)上連接有百葉轉(zhuǎn)動電機，所述成型腔的腔壁上設(shè)置有氧氣傳感器，所述百葉轉(zhuǎn)動電機和氧氣傳感器均與主控系統(tǒng)相連接。

優(yōu)選的，所述進(jìn)氣通道的轉(zhuǎn)角位置設(shè)置成圓弧螺旋結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下技術(shù)效果：本實用新型采用兩個或多個進(jìn)氣口進(jìn)行充氣，增加了充氣效率。進(jìn)氣通道轉(zhuǎn)角位置設(shè)計成圓弧螺旋結(jié)構(gòu)，減小了轉(zhuǎn)角對氣流的阻礙作用，消除了氣體經(jīng)過轉(zhuǎn)角時產(chǎn)生的氣流死區(qū)，使氣體流動更加均勻。在進(jìn)氣通道出口安裝可自動調(diào)節(jié)方向的百葉，用于調(diào)整氣流方向及氣體流量。在百葉前面安裝出氣罩，該出氣罩為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，表面加工成圓形小孔，增加了氣體進(jìn)入型腔的均勻性。該裝置有效提高了保護氣進(jìn)氣效率，實現(xiàn)了自動調(diào)節(jié)進(jìn)氣量及進(jìn)氣方向，增加了保護氣流動均勻性，從而提高了成形件質(zhì)量，對激光快速成形技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的后視圖。

圖3為本實用新型中進(jìn)氣通道的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型中進(jìn)氣百葉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實用新型中出氣罩的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1至圖5所示，一種激光快速成形保護氣體進(jìn)氣裝置，包括：進(jìn)氣通道3、氧氣傳感器16、進(jìn)氣百葉裝置7、出氣罩8和主控系統(tǒng)6。其中進(jìn)氣百葉裝置7通過螺栓安裝在成型腔1的腔壁進(jìn)氣口2上，進(jìn)氣百葉裝置7上安裝出氣罩8，出氣罩8上設(shè)置有多個通孔9。出氣罩8材質(zhì)采用耐高溫樹脂、不銹鋼、鋁合金材質(zhì)。出氣罩8為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。出氣罩8固定在百葉框架上。氧氣傳感器16安裝在成型腔1不同位置，用于測量成型腔1不同位置氧氣含量，并將氧氣含量信息反饋給主控系統(tǒng)6。主控系統(tǒng)6從而控制進(jìn)氣百葉裝置7調(diào)節(jié)氣流方向及流量，從而實現(xiàn)快速將氧氣排出。

其中，進(jìn)氣通道3的材質(zhì)可選塑料，樹脂，鋁合金，鋼等材料。進(jìn)氣通道3由兩個或者多個分通道組成，一端連接進(jìn)氣總管，主要用于與氬氣、氮氣等保護氣瓶連接，另一端分通道主要與成型腔的進(jìn)氣口相連接，保護氣首先進(jìn)入主通道，隨后經(jīng)過分通道進(jìn)入成型腔。進(jìn)氣總管橫截面為圓形，內(nèi)部安裝氣流調(diào)節(jié)閥5，調(diào)節(jié)閥5與電機相連，電機驅(qū)動調(diào)節(jié)閥轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)進(jìn)氣總管內(nèi)氣體流量及氣流方向?？拷尚颓粌?nèi)基板位置的進(jìn)氣口橫截面為長方形，其余進(jìn)氣通道截面為圓形。進(jìn)氣通道在轉(zhuǎn)角位置設(shè)計成圓弧螺旋結(jié)構(gòu)，減小轉(zhuǎn)角對氣流的阻礙作用，消除了氣體經(jīng)過轉(zhuǎn)角時產(chǎn)生的氣流死區(qū)，使氣體流動更加均勻。

進(jìn)氣百葉裝置7主要由百葉框架10、百葉片11和百葉轉(zhuǎn)動電機12構(gòu)成，進(jìn)氣百葉裝置7的材質(zhì)采用塑料、樹脂、鋁合金等材料。百葉片11的上下兩端加工成兩個凸出的圓柱形轉(zhuǎn)軸13，百葉片11通過轉(zhuǎn)軸13安裝在百葉框架11內(nèi)，連桿14將百葉片11連接在一起，每個百葉片11和連桿14之間可以轉(zhuǎn)動，這樣百葉轉(zhuǎn)動電機12通過齒輪機構(gòu)15能夠驅(qū)動百葉片11進(jìn)行轉(zhuǎn)動，百葉片的轉(zhuǎn)動角度為180°。

本實用新型中氧氣傳感器16、調(diào)節(jié)閥5、百葉轉(zhuǎn)動電機12均與主控系統(tǒng)6相連。根據(jù)氧氣傳感器16反饋的信息，通過主控系統(tǒng)6調(diào)節(jié)進(jìn)氣總管的調(diào)節(jié)閥5，百葉片11方向，從而實現(xiàn)對保護氣流量及流動方向的控制。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包在本實用新型范圍內(nèi)。