1.一種用于3D打印的保護(hù)氣體預(yù)熱裝置,包括保護(hù)外罩(3)、設(shè)置在保護(hù)外罩(3)內(nèi)的真空預(yù)熱腔(81)、以及分別設(shè)置在真空預(yù)熱腔(81)一端的進(jìn)氣口(1)和另一端的出氣口(9);其特征在于:所述真空預(yù)熱腔(81)內(nèi)部設(shè)有兩路結(jié)構(gòu)相同的氣體加熱通道(13);氣體由進(jìn)氣口(1)進(jìn)入氣體加熱通道(13)被加熱后進(jìn)入真空預(yù)熱腔(81)內(nèi),再由出氣口(9)進(jìn)入成型室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于3D打印的保護(hù)氣體預(yù)熱裝置,其特征在于:在氣體加熱通道(13)內(nèi)設(shè)有多個相互間隔、陣列排布的電加熱柱(6);所述電加熱柱(6)的軸線垂直于氣體流動方向;進(jìn)入氣體加熱通道(13)內(nèi)的氣體被電加熱柱(6)加熱后進(jìn)入真空預(yù)熱腔(81)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述用于3D打印的保護(hù)氣體預(yù)熱裝置,其特征在于:所述氣體加熱通道(13)的中部還設(shè)有一隔板(131),該隔板(131)將氣體加熱通道(13)分割成第一預(yù)熱通道(132)和第二預(yù)熱通道(133);電加熱柱(6)分布在第一預(yù)熱通道(132)和第二預(yù)熱通道(133)的內(nèi)壁面上;第二預(yù)熱通道(133)內(nèi)的溫度大于第一預(yù)熱通道(132)內(nèi)的溫度;第一預(yù)熱通道(132)和第二預(yù)熱通道(133)為氣體提供一個梯級升溫及迂回流動路徑;
氣體先進(jìn)入第一預(yù)熱通道(132)進(jìn)行初步預(yù)熱,初步預(yù)熱的氣體進(jìn)入第二預(yù)熱通道(133)進(jìn)行二次加熱升溫,完成二次加熱升溫后的氣體進(jìn)入真空預(yù)熱腔(81)內(nèi),再由出氣口(9)進(jìn)入成型室。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述用于3D打印的保護(hù)氣體預(yù)熱裝置,其特征在于:分布在第二預(yù)熱通道(133)的電加熱柱(6)排布密度,大于第一預(yù)熱通道(132)的電加熱柱(6)排布密度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于3D打印的保護(hù)氣體預(yù)熱裝置,其特征在于:進(jìn)氣口(1)與兩路氣體加熱通道(13)之間設(shè)置有分流器(2);分流器(2)將進(jìn)入其內(nèi)的氣體分成兩路后分別送入各路氣體加熱通道(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于3D打印的保護(hù)氣體預(yù)熱裝置,其特征在于:所述保護(hù)氣體預(yù)熱裝置還包括一個用于回收真空預(yù)熱腔(81)內(nèi)部氣體的氣體回收瓶(14)和一個用于給真空預(yù)熱腔(81)提供氣體的供氣瓶(15);
氣體回收瓶(14)的進(jìn)口通過帶有一水冷玻璃管(12)的管路連通真空預(yù)熱腔(81),在真空預(yù)熱腔(81)與該管路的接口處設(shè)有減壓閥(11);氣體回收瓶(14)和供氣瓶(15)的出氣口均設(shè)有一閥門、并通過三通閥連接進(jìn)氣口(1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于3D打印的保護(hù)氣體預(yù)熱裝置,其特征在于:所述真空預(yù)熱腔(81)是由真空玻璃內(nèi)襯(8)合圍成的真空腔體;所述真空玻璃內(nèi)襯(8)的外壁與保護(hù)外罩(3)之間設(shè)有石棉保溫層(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述用于3D打印的保護(hù)氣體預(yù)熱裝置,其特征在于:所述真空預(yù)熱腔(81)內(nèi)安裝有壓力檢測裝置(5)和溫度檢測裝置(7);
壓力檢測裝置(5)用于檢測真空預(yù)熱腔(81)內(nèi)的氣壓,溫度檢測裝置(7)用于檢測真空預(yù)熱腔(81)內(nèi)的溫度;在真空預(yù)熱腔(81)的出氣口(9)設(shè)置有用于檢測氣體流量的流量計(10)。
9.采用權(quán)利要求1至8中任一項所述用于3D打印的保護(hù)氣體預(yù)熱裝置對氣體進(jìn)行預(yù)熱的方法,其特征在于包括如下步驟:
惰性氣體的初步預(yù)熱步驟:
供氣瓶(15)和/或氣體回收瓶(14)內(nèi)的惰性氣體經(jīng)過三通閥后,由進(jìn)氣口(1)進(jìn)入分流器(2),在分流器(2)內(nèi)分成兩路后,被送入各路氣體加熱通道(13)的第一預(yù)熱通道(132)內(nèi),由電加熱柱(6)對其進(jìn)行第一次預(yù)熱,完成惰性氣體的初步預(yù)熱;
惰性氣體的再次加熱步驟:
惰性氣體在第一預(yù)熱通道(132)內(nèi)完成初步預(yù)熱后,接著進(jìn)入第二預(yù)熱通道(133)進(jìn)行二次加熱,使進(jìn)入第二預(yù)熱通道(133)內(nèi)的惰性氣體溫度大于在第一預(yù)熱通道(132)時的溫度;
惰性氣體依次在第一預(yù)熱通道(132)和第二預(yù)熱通道(133)構(gòu)成的梯級升溫及迂回流動路徑后,進(jìn)入真空預(yù)熱腔(81)內(nèi),最后由出氣口(9)進(jìn)入成型室。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述用于3D打印的保護(hù)氣體預(yù)熱裝置對氣體進(jìn)行預(yù)熱的方法,其特征在于還包括一個惰性氣體實(shí)時回收步驟:
在保護(hù)氣體預(yù)熱裝置的工作過程中,當(dāng)壓力檢測裝置(5)檢測到真空預(yù)熱腔(81)內(nèi)的氣壓高于設(shè)定值時,開啟減壓閥(11)將真空預(yù)熱腔(81)內(nèi)高于設(shè)定值的惰性氣體,經(jīng)過水冷玻璃管(12)降溫后送入氣體回收瓶(14)中儲存;待真空預(yù)熱腔(81)內(nèi)的氣壓恢復(fù)至設(shè)定值或設(shè)定值以下時,關(guān)閉減壓閥(11)。