流量控制阀7，使流量控制阀7的开度增大，以增大气体输送管道6的气体流量；当P > PJt，通过控制器2控制流量控制阀7，使流量控制阀7的开度减小，以减小大气体输送管道6的气体流量。
[0064]本实施例中，步骤三中进行抽真空时，过程如下:
[0065]步骤301、预抽:打开第一连接管4-1上所装的管道控制阀，并启动机械泵3-1，对成形腔室I进行抽真空，直至成形腔室I内的气体压强下降至5Pa以下；
[0066]步骤302、抽至高真空状态:关闭第一连接管4-1上所装的管道控制阀，启动分子泵3-2和机械泵3-1，对成形腔室I进行抽真空，直至成形腔室I内的气体压强下降至5.0XKT2Pa 以下。
[0067]由上述内容可知，本发明所采用的电子束选区熔化气氛调控系统中，所述气体压强检测单元、控制器2和流量控制阀7组成一个对成形腔室I内的气体压强进行调控的闭环控制系统，通过该闭环控制系统对充入成形腔室I的气氛控制用气体的充入量进行准确控制，并将成形腔室I内的气体压强维持在Po。实际使用过程中，先通过所述抽真空设备将成形腔室I内的气体压强抽至5.0 X 1-2Pa以下，再通过所述气体输送管道6充入气氛控制用气体，所述气体压强检测单元对成形腔室I内的气体压强进行实时检测并将所检测的气体压强值同步传送至控制器2，控制器2根据所述气体压强检测单元所检测并传送的气体压强值、并结合所设定的气压控制参数且通过控制流量控制阀7的开度大小，对气体输送管道6的气体流量进行调节，从而实现气氛控制用气体进气量的精确控制，保证成形腔室I内气体压强的持续、稳定与精确控制。
[0068]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征在于:包括向电子束选区熔化成形设备的成形腔室(I)内充入气氛控制用气体的气体充入设备和对成形腔室(I)进行抽真空的抽真空设备，以及对成形腔室(I)内的气体压强进行实时检测的气体压强检测单元，所述抽真空设备通过抽真空管道与成形腔室(I)内部相通，所述气氛控制用气体为氢气、氮气或惰性气体；所述气体充入设备包括内部装有气氛控制用气体的储气罐(5)和连接于储气罐(5)与成形腔室(I)之间的气体输送管道(6)，以及安装在气体输送管道(6)上的流量控制阀(7);所述成形腔室(I)的外侧壁上开有分别供所述抽真空管道和气体输送管道(6)安装的安装孔；所述流量控制阀(7)为电磁阀且其由控制器(2)进行控制，所述气体压强检测单元和流量控制阀(7)均与控制器(2)电连接，所述控制器(2)与参数输入单元(9)电连接。
2.按照权利要求1所述的一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征在于:所述气氛控制用气体为氦气。
3.按照权利要求1或2所述的一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征在于:还包括对所述气体压强检测单元所检测信息进行同步显示的显示单元(8)，所述显示单元(8)与控制器⑵电连接；所述流量控制阀(7)为电磁比例阀，所述控制器(2)为PID控制器。
4.按照权利要求1或2所述的一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征在于:所述气体压强检测单元为真空计(10)，所述真空计(10)与控制器(2)电连接。
5.按照权利要求1或2所述的一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征在于:所述抽真空设备包括机械泵(3-1)和分子泵(3-2)，所述抽真空管道包括连接于机械泵(3-1)的进气口与成形腔室(I)之间的第一连接管(4-1)和连接于分子泵(3-2)的进气口与成形腔室(I)之间的第二连接管(4-2)，以及连接于分子泵(3-2)的出气口与机械泵(3-1)的进气口之间的第三连接管(4-3)，所述第一连接管(4-1)和第二连接管(4-2)上均装有管道控制阀。
6.按照权利要求5所述的一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征在于:还包括安装在第三连接管(4-3)上的三通管(11)，所述第三连接管(4-3)以三通管(11)为界分为第一管段和第二管段，所述三通管(11)的第一连接接口通过所述第一管段与分子泵(3-2)的出气口连接且其第二连接接口通过所述第二管段与机械泵(3-1)的进气口连接，所述三通管(11)的第三连接接口通过第二连接管(4-2)与成形腔室(I)连接。
7.按照权利要求5所述的一种电子束选区熔化气氛调控系统，其特征在于:所述第一连接管(4-1)和第二连接管(4-2)上所装的管道控制阀均为电磁阀且二者均由控制器(2)进行控制，所述机械泵(3-1)和分子泵(3-2)均由控制器(2)进行控制。
8.一种利用如权利要求1所述调控系统对电子束选区熔化成形的熔化气氛进行调控的方法，其特征在于该方法包括以下步骤: 步骤一、设备安装:通过所述抽真空管道和气体输送管道(6)将成形腔室(I)分别与所述抽真空设备和储气罐(5)连接，并在成形腔室(I)内安装所述气体压强检测单元，且将所述气体压强检测单元和气体输送管道(6)上所装的流量控制阀(7)均与控制器(2)电连接; 步骤二、气压控制参数设定:通过参数输入单元(9)输入气体压强控制参数，并通过控制器(2)对所输入的气压控制参数进行同步存储； 所输入的气压控制参数，记作P。;其中P。= 2.0X 10-1Pa?6.0XlO-1Pa ； 步骤三、抽真空:采用所述抽真空设备对成形腔室(I)进行抽真空，直至成形腔室(I)内的气体压强下降至5.0X10_2Pa以下；抽真空过程中，通过所述气体压强检测单元对成形腔室(I)内的气体压强进行实时检测； 步骤四、气体充入:采用所述气体输送管道出)向成形腔室(I)内充入气氛控制用气体，直至成形腔室(I)内的气体压强上升至Ptl; 步骤五、电子束选区熔化气氛调控:步骤四中待成形腔室(I)内的气体压强上升至P。后，启动所述电子束选区熔化成形设备进行电子束选区熔化成形处理；并且，电子束选区熔化成形处理过程中，通过所述气体压强检测单元对成形腔室(I)内的气体压强进行实时检测并将所检测的气体压强值同步传送至控制器(2)，控制器(2)根据所述气体压强检测单元所检测的气体压强值对流量控制阀(7)进行控制，使成形腔室(I)内的气体压强维持在PtlO
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于:步骤五中控制器(2)根据所述气体压强检测单元所检测信息对流量控制阀(7)进行控制时，先调用差值比较模块，将此时所述气体压强检测单元所检测的气体压强值P与步骤二中所设定的气压控制参数进行比较:当P=Ptl时，流量控制阀⑵的开度保持不变< P ο时，通过控制器⑵控制流量控制阀⑵，使流量控制阀(7)的开度增大，以增大气体输送管道(6)的气体流量；当P > Ptl时，通过控制器(2)控制流量控制阀(7)，使流量控制阀(7)的开度减小，以减小大气体输送管道(6)的气体流量。
10.按照权利要求8或9所述的方法，其特征在于:步骤一中所述抽真空设备包括机械泵(3-1)和分子泵(3-2)，所述抽真空管道包括连接于机械泵(3-1)的进气口与成形腔室(I)之间的第一连接管(4-1)、连接于分子泵(3-2)的进气口与成形腔室(I)之间的第二连接管(4-2)和连接于分子泵(3-2)的出气口与机械泵(3-1)的进气口之间的第三连接管(4-3)，所述第一连接管(4-1)和第二连接管(4-2)上均装有管道控制阀； 步骤三中进行抽真空时，过程如下: 步骤301、预抽:打开第一连接管(4-1)上所装的管道控制阀，并启动机械泵(3-1)，对成形腔室(I)进行抽真空，直至成形腔室(I)内的气体压强下降至5Pa以下； 步骤302、抽至高真空状态:关闭第一连接管(4-1)上所装的管道控制阀，启动分子泵(3-2)和机械泵(3-1)，对成形腔室(I)进行抽真空，直至成形腔室I内的气体压强下降至.5.0XKT2Pa 以下。
【专利摘要】本发明公开了一种电子束选区熔化气氛调控系统，该调控系统包括向成形腔室内充入气氛控制用气体的气体充入设备、对成形腔室进行抽真空的抽真空设备和对成形腔室内的气体压强进行检测的气体压强检测单元，气体充入设备包括储气罐、气体输送管道和流量控制阀，该调控系统结构简单、设计合理且使用操作方便、使用效果好，能对电子束选区熔化成形腔室内的气氛进行有效控制。同时，本发明还公开了一种电子束选区熔化气氛调控方法，包括步骤：一、设备安装；二、气压控制参数设定；三、抽真空；四、气体充入；五、电子束选区熔化气氛调控；该调控方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能对成形腔室内气体充入量进行准确控制。
【IPC分类】G05D7-06
【公开号】CN104765385
【申请号】CN201510141491
【发明人】贾文鹏, 周勃延, 陈斌科, 赵培, 全俊涛, 朱纪磊, 向长淑
【申请人】西安赛隆金属材料有限责任公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月29日