基于脉冲电流的3D打印方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于脉冲电流的3D打印方法，以非晶合金丝材或条带为原材料，对其点压后通过脉冲电流进行焊接，逐层堆叠形成三维样件。本发明专利技术方法利用脉冲电流作为非晶合金太空增材制造的热源，一方面制造过程中所需功耗远小于电子束、激光等传统热源，提高能量利用率，实现低功耗增材制造；另一方面，脉冲电流快递加热，使非晶合金处于黏度较小的非熔融状态，可避免金属材料传统3D打印方法在微重力下熔池难以控制、高真空环境下散热及凝固困难等问题，可提高太空增材制造过程的稳定性；此外，通过脉冲电流对非晶合金进行点压快速焊接及逐层增材制造，增材制造过程中热作用时间精准可控，不仅可以保持原材料的非晶结构，提高增材样件的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
基于脉冲电流的3D打印方法及装置
本专利技术属于3D打印
,适用于太空制造领域，具体涉及一种基于电脉冲的3D打印方法及装置。
技术介绍
面向太空环境的太空增材制造技术(In-spaceAdditiveManufacturing)，即“在太空制造、服役于太空”，可突破运载火箭发射时对载荷体积、重量以及结构强度的严苛限制，实现不同尺寸、复杂形状航天器结构的在轨制造，提高航天任务执行的灵活性。同时，在太空微重力环境下，可简化航天器结构和强度设计，实现“小设备”制造“大结构”。因此，发展太空增材制造技术，是各国抢占空间竞争制高点的战略要求，有助于推动我国月球及深空探测、载人航天工程、在轨维护及国防军事力量的发展。目前，采用热塑性高分子和纤维增强复合材料作为原材料的舱内增材制造技术在国内外已取得突破性进展。据报道，NASA已于2014年在国际空间站中利用熔融沉积成型技术(FDM，FusedDepositionModeling)实现了热塑性高分子材料的舱内增材制造。2020年，中国空间技术研究院北京卫星制造厂有限公司研制了连续纤维增强复合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于脉冲电流的3D打印方法，其特征在于，以非晶合金丝材或条带为原材料，通过脉冲电流对其点压进行焊接，逐层堆叠形成三维制品。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于脉冲电流的3D打印方法，其特征在于，以非晶合金丝材或条带为原材料，通过脉冲电流对其点压进行焊接，逐层堆叠形成三维制品。


2.根据权利要求1所述的基于脉冲电流的3D打印方法，其特征在于，所述脉冲电流的持续时间小于等于10ms，加热速率为105K/s以上。


3.根据权利要求2所述的基于脉冲电流的3D打印方法，包括如下步骤：
1)参数的选择
以放电电流100～500A、电流脉冲宽度为0.5～10ms、压力值0.3～5kg，作为非晶合金条带/丝材焊接条件；
2)非晶合金的选择与制备
非晶合金体系为Pd、Au、Zr、Ti、Fe、Cu、La、Ce或Mg基；
根据所选非晶合金体系，将金属原料按原子比例进行配比，熔炼均匀后，通过熔体纺丝法制备出非晶合金条带；
3)电脉冲快速焊接
在脉冲电流作用下，两层非晶合金条带快速升温，并在压力作用下焊接成形一个整体。


4.一种基于脉冲电流的3D打印装置，包括机架，其特征在于，还包括：
设置在机架内的成形装置和控制装置，所述控制装置与所述成形装置控制连接，所述控制装置对所述成形装置进行指令控制；
所述成形装置包括传动装置、金属电极、带轮及传送轮；
所述金属电极与所述传动装置传动连接，在所述传动装置带动下做上下直线往复运动；
所述带轮装有非晶合金材料，所述传送轮设于所述带轮及所述金属电极之间，用于将所述带轮中的非晶合金材料输送到所述金属电极下方；并设置带材或...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵少凡，张琪，廖超群，白海洋，刘明，董雯，焦志伟，汪卫华，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11