一种基于电弧热源的新型熔融金属3D打印装置及打印方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于电弧热源的新型熔融金属3D打印装置及打印方法，属于3D打印技术领域，装置包括铜外套、陶瓷喷嘴、内腔体、导电块、枪管和绝缘垫块。陶瓷喷嘴固定于铜外套底端，两个导电块位于铜外套空腔内，对称分布安装的钨极位于导电块下端，水电导管与导电块的上端相连，并分别连通电源的正负极，用于导电块的水循环冷却和导通电流。通过锥形陶瓷喷嘴，电弧预热，在气压和电弧压力的共同作用下，使产生的大熔滴破碎，细化后的熔滴再稳定快速地射流过渡到基板上或上一层熔覆层上，完成3D打印。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电弧热源的新型熔融金属3D打印装置及打印方法
本专利技术涉及一种基于电弧热源的新型熔融金属3D打印装置及打印方法，属于3D打印

技术介绍
3D打印技术因具有柔性高、无需模具、对设计相应速度快、不受结构限制等突出优势，受到国内外学者、研究机构的广泛关注。目前3D打印技术主要包括液态光敏树脂固化成型，粉末或丝材的高能束熔化成型和烧结成型，依据粘结原理的叠层成型以及液体喷印成型等几种形式。金属材料的3D打印技术有着最为广阔的应用市场和应用前景。目前金属材料的3D打印主要有基于定向能量沉积(DED)的电子束自由成型(EBFFF)和激光近净成型(LENS)；基于粉末熔覆(PBF)的电子束选区熔化(EBSM)、激光选区熔化(SLM)、直接金属激光烧结(DLMS)等。但现有技术的金属3D打印成型，仅支持十多种特定材料且通常需要预先制成专用的金属粉末；利用激光、电子束等高能热源熔化或烧结成型，生产效率低且成本高，另外成型的金属制品致密度低，最高能达到铸件的98％，力学性能远低于铸锻件；若采用电弧熔丝方式进行金属材料3D打印，热源成本较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电弧热源的新型熔融金属3D打印装置，其特征在于，包括内腔体，内腔体为中空圆柱腔体，内腔体两端均设有绝缘垫块，内腔体内设有枪管，枪管一端与焊枪电缆接头相连，枪管另一端与连杆相连；连杆末端两侧对称设有导电块，导电块位于铜外套的空腔内，铜外套与绝缘垫块相连，铜外套末端设有陶瓷喷嘴，导电块末端与钨极相连，钨极末端位于陶瓷喷嘴内；/n连杆末端还设有导丝管，导丝管内设有焊丝，焊丝位于两侧钨极中间位置；/n焊枪电缆接头还设有支路，支路与气瓶相连，用于通入保护气。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于电弧热源的新型熔融金属3D打印装置，其特征在于，包括内腔体，内腔体为中空圆柱腔体，内腔体两端均设有绝缘垫块，内腔体内设有枪管，枪管一端与焊枪电缆接头相连，枪管另一端与连杆相连；连杆末端两侧对称设有导电块，导电块位于铜外套的空腔内，铜外套与绝缘垫块相连，铜外套末端设有陶瓷喷嘴，导电块末端与钨极相连，钨极末端位于陶瓷喷嘴内；
连杆末端还设有导丝管，导丝管内设有焊丝，焊丝位于两侧钨极中间位置；
焊枪电缆接头还设有支路，支路与气瓶相连，用于通入保护气。


2.根据权利要求1所述的基于电弧热源的新型熔融金属3D打印装置，其特征在于，枪管通过焊枪头锁紧块固定于内腔体侧壁上。


3.根据权利要求1所述的基于电弧热源的新型熔融金属3D打印装置，其特征在于，铜外套外侧还设有水套。


4.根据权利要求1所述的基于电弧热源的新型熔融金属3D打印装置，其特征在于，导电块上端设有水电导管，水电导管用于导电块的水循环冷却和导通电流；
优选的，水电导管与焊接电源相连，所述焊接电源采用WSM—500c逆变式脉冲氩弧焊机。


5.根据权利要求4所述的基于电弧热源的新型熔融金属3D打印装置，其特征在于，陶瓷喷嘴的结构从上到下包含圆柱空腔、圆台空腔、漏斗空腔，钨极末端位于圆柱空腔上方。


6.根据权利要求1所述的基于电弧热源的新型熔融金属3D打印装置，其特征在于，钨极与竖直方向夹角为45°。


7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾传宝，周继辉，郭猛，宋亚东，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37