本实用新型专利技术提出了一种多重高效冷却气体保护增材设备，具有打印设备主体，所述打印设备主体具有机架，机架上设有打印工作平台，所述工作平台的内外设有多重高效冷却系统，分别为循环风冷系统、冷却回路系统和点阵冷却模块系统；所述循环风冷系统设置在所述工作平台上，用于提高或保持所述工作平台上打印工件表面的换热效率；所述冷却回路系统中的冷却回路设置在所述工作平台内部，用于对所述工作平台进行直接冷却，从而对所述工作平台上的打印工件进行间接冷却；所述点阵冷却模块系统设置在所述打印平台上方，通过与打印工件表面相接触的方式，对打印工件表面进行直接接触式冷却。保证工件加工质量和精度，且能高效，快速辅助工件完成加工。工件完成加工。工件完成加工。
【技术实现步骤摘要】
一种多重高效冷却气体保护增材设备
[0001]本技术涉及增材制造领域，具体涉及一种多重高效冷却气体保护增材设备。
技术介绍
[0002]增材制造，是一系列工艺的统称。其原理简要概述即是通过层层叠加，逐层将数字化的三维模型文件转变为三维实物。但是，在增材制造中高的热输入造成工件快速升温，尤其是，堆焊过程的输入热量如不及时排除，传导到打印设备零部件上，会让零件长期工作在高温状态，影响使寿命及加工精度。
[0003]为保证产品质量，工件打印时需保持一相对稳定的温度水平，因此，现有生产过程中大都使用停机等待的自然冷却方式，但是，空气为不良导热体，高温物体放在静置空气环境下，物体表面的空气会出现明显的温度分层，与物体直接接触的空气层会吸收工件热量升温，而外层空气由于空气本身的不良导热性而不能获得热量，最终表现为工件表面一小层空气与工件温度持平而停止热传导，仅通过热辐射散发热量，冷却效果极差，冷却效率极低，影响加工制造效率，因此局限了增材制造技术的广泛应用和发展。
[0004]如若使用水冷，虽能一定程度上提高冷却效率，但部分材质抗氧化性不佳不适合进行直接水冷，或不可控的直接水冷会造成降温过快，产生产品缺陷。尤其是，气保增材工艺，其对环境温度和湿度均有一定要求，需要在一稳定状态的工况下进行，才能保证产品质量，温度过高影响打印效率和产品质量，温度大幅度下降过快造成产品缺陷；当湿度高于该材料成形湿度要求时，成形产品内部气孔将较低湿度环境时明显增加，由于环境温度与湿度跟地域和季节等因素有较大关系，而金属成型时对该因素较为敏感，而增材制造上工艺技术均为定义于某一单一工况条件下研究出的成果，在实际应用中如工况因素发生较大变动，会造成需要工艺方案作大调整甚至于方案失效。因此，本领域技术人员亟需研发一种稳态工况，以保证工件加工质量和精度，且能高效，快速辅助工件完成加工的增材设备。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的不足，本技术提出一种多重高效冷却气体保护增材设备，通过设置循环风冷系统、冷却回路系统和点阵冷却模块系统，实现对打印工件的多重间接和直接式高效冷却，为气保增材设备提供温度、湿度相对稳定的工况，以达到提高工件加工精度和制造效率，同时减少能耗，易于控制质量与固化工艺的目的。
[0006]本技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种多重高效冷却气体保护增材设备，具有打印设备主体，所述打印设备主体具有机架，机架上设有工作平台，其特征在于，所述工作平台的内外设有多重高效冷却系统，分别为循环风冷系统、冷却回路系统和点阵冷却模块系统；
[0008]所述循环风冷系统设置在所述工作平台上，用于提高或保持所述工作平台上打印工件表面的换热效率；
[0009]所述冷却回路系统中的冷却回路设置在所述工作平台内部，用于对所述工作平台
进行直接冷却，从而对所述工作平台上的打印工件进行间接冷却；
[0010]所述点阵冷却模块系统设置在所述打印平台上方，通过与打印工件表面相接触的方式，对打印工件表面进行直接接触式冷却。
[0011]优选的，所述的一种多重高效冷却气体保护增材设备，所述循环风冷系统包括送风箱、回风箱和循环风机；所述送风箱架设在机架上，位于工作平台的后侧上方，所述送风箱的送风口朝向所述工作平台，冷风通过送风口吹向工作平台上的打印工件的打印面；所述回风箱设置在所述工作平台的前侧且与所述送风箱相对设置，所述回风箱的回风口朝向所述工作平台；所述循环风机设置于机架的外部，所述送风箱和回风箱分别通过管道与循环风机连接。
[0012]优选的，所述的一种多重高效冷却气体保护增材设备，所述送风箱的送风口和回风箱的回风口均为长条形开口；所述送风口的长条形开口长度方向与工作平台后侧端的长度方向一致；所述回风口的长条形开口长度方向与工作平台前侧端的长度方向一致。
[0013]优选的，如权利要求1所述的一种多重高效冷却气体保护增材设备，所述送风箱上与送风口相对的箱壁处设有倾斜式送风导向板，所述送风导向板朝向工作平台的方向倾斜；所述回风箱上与回风口相对的箱壁处设有倾斜式回风导向板，所述回风导向板朝向工作平台的方向倾斜。
[0014]优选的，所述的一种多重高效冷却气体保护增材设备，所述冷却回路系统包括设置在工作平台内部的冷却回路，用于盛装冷却液的水箱，以及连接冷却回路和水箱的冷却管道；
[0015]所述水箱设置在机架的外部，所述冷却管道与冷却回路连接。
[0016]优选的，所述的一种多重高效冷却气体保护增材设备，所述冷却回路具有沿工作平台内部平面呈蛇形环绕分布的冷却液流道；所述冷却液流道具有一进液口和一出液口，所述一进液口和一出液口分别设置在工作平台的侧壁并与冷却管道连接。
[0017]优选的，所述的一种多重高效冷却气体保护增材设备，所述点阵冷却模块系统包括可移动式设置在所述机架上且位于工作平台上方冷却台，所述冷却台上设有用于冷却工件上表面的冷却模块，所述冷却模块内部设有供冷却液流通的冷却通道，所述冷却模块与工件上表面相接触的底面向下凸出于所述冷却台的底面；
[0018]所述冷却台上设有若干个通孔，若干所述通孔上均活动设置有所述冷却模块，若干个所述冷却模块的冷却通道之间依次通过软管串联接通；若干通孔和所述冷却模块在所述冷却台上呈阵列分布；
[0019]所述冷却模块包括冷却座和密封安装在所述冷却座上的顶盖，所述冷却通道位于所述冷却座上，所述顶盖上设有进液孔和出液孔，所述进液孔和所述出液孔均连通所述冷却通道；
[0020]所述冷却通道在所述冷却座上呈S字型或U字型设置。
[0021]优选的，所述的一种多重高效冷却气体保护增材设备，还包括第一弹簧片，所述第一弹簧片的固定端固定设置在所述冷却台上，所述第一弹簧片的游离端连接所述冷却模块的顶部；
[0022]所述冷却模块上设有用于测量工件表面温度的测温探头，所述冷却座和所述顶盖上均设有相连通的测温孔，所述测温探头活动设置在所述测温孔上，所述顶盖上设有第二
弹簧片，所述第二弹簧片的固定端固定设置在所述顶盖上，所述第二弹簧片的游离端连接所述测温探头的顶部；
[0023]所述冷却座上设有密封槽，所述密封槽上设有环形密封圈，所述顶盖通过螺栓固定安装在所述冷却座上。
[0024]优选的，所述的一种多重高效冷却气体保护增材设备，所述机架的左右两侧设有升降组件，所述工作平台通过升降组件安装在机架上；
[0025]所述升降组件包括固定安装在机架左侧的第一升降电机、与第一升降电机输出轴连接的第一升降驱动轴，与第一升降驱动轴配合的第一导向轴，以及固定安装在机架右侧的第二升降电机，与第二升降电机输出轴连接的第二升降驱动轴，与第二升降驱动轴配合的第二导向轴；所述工作平台的左侧端安装在第一升降驱动轴和第一导向轴上，工作平台的右侧端安装在第二升降驱动轴和第二导向轴上。
[0026]优选的，所述的一种多重高效冷却气体保护增材设备，所述龙门架上还配置有铣削电主轴，用于自动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多重高效冷却气体保护增材设备，具有打印设备主体，所述打印设备主体具有机架，机架上设有打印工作平台，其特征在于，所述工作平台的内外设有多重高效冷却系统，分别为循环风冷系统、冷却回路系统和点阵冷却模块系统；所述循环风冷系统设置在所述工作平台上，用于提高或保持所述工作平台上打印工件表面的换热效率；所述冷却回路系统中的冷却回路设置在所述工作平台内部，用于对所述工作平台进行直接冷却，从而对所述工作平台上的打印工件进行间接冷却；所述点阵冷却模块系统设置在所述工作平台上方，通过与打印工件表面相接触的方式，对打印工件表面进行直接接触式冷却。2.如权利要求1所述的一种多重高效冷却气体保护增材设备，其特征在于，所述循环风冷系统包括送风箱、回风箱和循环风机；所述送风箱架设在机架上，位于工作平台的后侧上方，所述送风箱的送风口朝向所述工作平台，冷风通过送风口吹向工作平台上的打印工件的打印面；所述回风箱设置在所述工作平台的前侧且与所述送风箱相对设置，所述回风箱的回风口朝向所述工作平台；所述循环风机设置于机架的外部，所述送风箱和回风箱分别通过管道与循环风机连接。3.如权利要求2所述的一种多重高效冷却气体保护增材设备，其特征在于，所述送风箱的送风口和回风箱的回风口均为长条形开口；所述送风口的长条形开口长度方向与工作平台后侧端的长度方向一致；所述回风口的长条形开口长度方向与工作平台前侧端的长度方向一致。4.如权利要求1所述的一种多重高效冷却气体保护增材设备，其特征在于，所述冷却回路系统包括设置在工作平台内部的冷却回路，用于盛装冷却液的水箱，以及连接冷却回路和水箱的冷却管道；所述水箱设置在机架的外部，所述冷却管道与冷却回路连接。5.如权利要求4所述的一种多重高效冷却气体保护增材设备，其特征在于，所述冷却回路具有沿工作平台内部平面呈蛇形环绕分布的冷却液流道；所述冷却液流道具有一进液口和一出液口，所述一进液口和一出液口分别设置在工作平台的侧壁并与冷却管道连接。6.如权利要求1所述的一种多重高效冷却气体保护增材设备，其特征在于，所述点阵冷却模块系统包括可移动式设置在所述机架上且位于工作平台上方的冷却台，所述冷却台上设有用于冷却打印工件上表面的冷却模块，所述冷却模块内部设有供冷却液流通的冷却通道，所述冷却模块与工件上表面相接触的底面向下凸出于所述冷却台的底面。7...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟俊超，卓炎，李骏棋，
申请(专利权)人：佛山宇仁智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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