【技术实现步骤摘要】
一种电场-磁场耦合控制增材制造金属零件凝固组织的方法及装置
本专利技术涉及增材制造领域，尤其是一种电场-磁场耦合控制的金属零件增材制造装置及改善金属零件凝固组织的方法，应用于金属构件制备与装备制造
技术介绍
SLM(SelectiveLaserMelting)技术是一种金属激光增材制造技术，又称金属3D打印技术，这种技术基于构件的三维数字模型，通过使用激光束作为热源逐层将金属粉末熔化并形成熔池，熔池在金属基底或者上一层金属的强冷作用下快速凝固的新技术，这一特点使之可制造几乎任何形状的构件。特别是在航空航天等高精尖领域的复杂构件制造中，这一技术具有突出的优势，具有广阔的应用前景，受到各国材料加工和制造业的高度重视。从金属增材制造技术本身分析，其熔池凝固过程属于快速凝固范畴，形态主要受激光加热条件和基体冷却条件控制，一般情况下组织为发达的柱状晶。这一组织具有各向异性特征，易导致晶体生长方向失控、微孔、裂纹和变形等问题，同时在某些特定功能件中，希望无取向和少柱状晶，所以如何有效控制此熔化-凝固冶金过程，进...
【技术保护点】
1.一种电场－磁场耦合控制的金属零件增材制造装置，包括原料供应装置单元、熔融烧结系统单元、主控制器和电源，所述电源为各系统提供电能，主控制器控制3D打印装置的各工作单元，其特征在于：所述熔融烧结系统单元包括烧结平台装置(5)和熔融能量装置，所述烧结平台装置包括成形缸(4)，所述成形缸(4)中设置可竖直移动的升降基板(5)，所述升降基板(5)与电场发生装置(3)电连接，在所述成形缸(4)的顶部外围设置有横向磁场发生器(6)和纵向磁场发生器(17)。/n
【技术特征摘要】
20190926 CN 20191091652711.一种电场－磁场耦合控制的金属零件增材制造装置，包括原料供应装置单元、熔融烧结系统单元、主控制器和电源，所述电源为各系统提供电能，主控制器控制3D打印装置的各工作单元，其特征在于：所述熔融烧结系统单元包括烧结平台装置(5)和熔融能量装置，所述烧结平台装置包括成形缸(4)，所述成形缸(4)中设置可竖直移动的升降基板(5)，所述升降基板(5)与电场发生装置(3)电连接，在所述成形缸(4)的顶部外围设置有横向磁场发生器(6)和纵向磁场发生器(17)。
2.如权利要求1所述的一种电场－磁场耦合控制的金属零件增材制造装置，其特征在于：所述的电场发生装置(3)与主控制器电连接，主控制器控制电场发生器输出不同强度、不同频率或不同波形的激励脉冲或交变信号。
3.如权利要求2所述的一种电场－磁场耦合控制的金属零件增材制造装置，其特征在于：所述电场发生装置的两电极均升降基板固定连接，所述电极和被处理材料接触部涂抹导电胶。
4.如权利要求1～3中任意所述的一种电场－磁场耦合控制的金属零件增材制造装置，其特征在于：所述烧结平台装置可移动地设置在设备下方，所述原料供应装置单元包括竖直重力输送原料装置和水平铺展输送原料装置，所述竖直重力输送原料装置包括粉仓(10)和落粉器(9)；所述熔融热源装置包括热源发生器(13)和热源聚焦－偏转装置(14)，所述热源聚焦－偏转装置(14)设置在成形腔体(16)上方；所述热源发生器(13)产生热能，随后热能通过所述热源聚焦－偏转装置(14)形成可控热源束(15)。
5.如权利要求4所述的一种电场－磁场耦合控制的金属零件增材制造装置，其特征在于：热源束(15)是激光束、电子束或者电弧。
6.根据权利要求5所述一种电场－磁场耦合控制的金属零件增材制造装置，其特征在于：所述热源束(15)是激光束时，所述热源发生器(13)为YAG激光器，CO2激光器或者光纤激光器。
7.一种基于权利要求1～6中任一项所述增材制造装置的电场－磁场耦合控制增材制造金属零件凝固组织的方法，其特征在于：在进行金属零件增材制造时，通过向增材制造装置施加外部电场与磁场，对母材粉末在受激光、电子束或电弧照射后快速熔化－凝固过程进行非接触干预，进而实现对金属零件凝固过程的控制。
8.如权利要求7所述的一种电场－磁场耦合控制增材制造金属零件凝固组织的方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：王昌飞，魏维，黄崇湘，代显强，
申请(专利权)人：成都雍熙聚材科技有限公司，四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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