本项发明涉及一种丝粉共轴等离子弧3D打印设备与技术,属于电弧3D打印技术领域。该设备包含一个多丝粉末共轴焊枪,焊枪中部设有离子气口的铜嘴,用于实现高效的3D打印制造过程。
背景技术
电弧增材制造作为一种高效、低成本的增材制造技术,因其高沉积率、适应大尺寸结构件制造的能力,逐渐成为工业领域中大型金属构件制造的首选技术之一。现有的电弧增材制造技术主要以金属丝为送丝材料,通过电弧熔化金属丝并逐层堆积形成零件。然而,仅采用金属丝为原材料的增材制造方法存在材料选择单一、合金成分难以调控等问题,限制了其在某些特定应用中的灵活性和多样性。同时,金属粉末增材制造技术在材料种类的选择上更为灵活,但其沉积效率相对较低,且激光设备成本较高,因此,提出了基于丝粉同轴的等离子电弧增材制造技术。该技术通过将金属丝和金属粉末同时引入等离子电弧中,实现两种材料的同步熔化和沉积,不仅可以有效提高增材制造的效率,还能灵活调控材料成分,进一步优化制造过程中零件的力学性能和微观组织结构。
专利CN113385778A采用了空心钨极送丝-激光熔敷送粉的方法实现丝粉同轴等离子弧增材制造,但空心钨极制备困难且易烧损,本研究采用的丝粉同轴策略是在钨极旁增加了同轴送粉通道和送丝通道,易于实现大规模生产应用。
实现思路