[發明專利]熔化極氣體保護電弧熔敷三維打印方法

在審

• 申請號: 201610124034.0
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105643053A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 喬玉鵬;徐衛平
• 申請（專利權）人: 貴州師范大學
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/173
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 王海權

技術領域

本發明涉及三維打印技術領域，特別涉及一種熔化極氣體保護電弧熔敷三 維打印方法。

背景技術

三維打印屬于快速成形技術的一種，它以數字模型文件為基礎，采用粉末、 液體或可塑性原料為粘合材料，通過逐層堆疊累積的方式來構造三維實體。以 往在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型，目前正逐漸擴展用于一些產 品的直接制造。

目前，已經得到應用的金屬材料三維打印主要是選擇性激光燒結 (selectivelasersintering，SLS)、電子束熔化成型(Electronbeammelting， EBM)和熔融沉積式(fuseddepositionmodeling，FDM)，其中SLS、EBM因能 量密度高、可控精度好成為當前發展的主流，但是熔敷率較低也是該技術存在 的問題。該技術的應用門檻較高，在能量束發生、能量束控制方面的技術門檻 是制約其推廣的主要因素之一。另外，保護性加工環境的構建、成型材料預熱 等必需輔助技術也增大了配套技術開發的復雜性。

MIG焊(熔化極惰性氣體保護焊)為使用熔化電極，并以外加惰性氣體保護 金屬熔滴、焊接熔池和焊接區高溫金屬的電弧焊方法。其主要優點是焊位不受 限制，同時也具有焊接速度較快、熔敷率高等優點。適用于不銹鋼、鋁、鎂、 銅、鈦、鋯及鎳合金等難加工材料的加工。

現將MIG原理引入三維打印技術以克服現有技術存在的缺點；然而MIG原 理還不能滿足三維打印提出的技術要求，主要表現在形狀精度、表面粗糙度以 及材料金相組織要求，因此在以下方面的研究將解決本發明涉及的關鍵技術問 題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種熔化極氣體保護電弧熔敷三維打印方 法，熔敷成型的三維金屬構件形狀精度和表面質量能得到提高，同時其金相組 織及其均勻性得到改善。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：。

該熔化極氣體保護電弧熔敷三維打印方法，包括如下步驟：

(1)在三維軟件中設計金屬構件三維數字模型，采用三維打印系統軟件對 該三維數字模型進行切片處理，生成多層二維數據片層，并分析形成加工路線；

(2)采用焊槍按照所述加工路線將單層片層金屬構件熔敷成型，焊槍中熔 絲直徑0.08-1.5mm、焊接電壓14-20V、焊接電流2-20A、走行線速度1-12mm.s^-1、 送絲速度0.5-15mm.s^-1及保護氣壓力2-5Mpa；

(3)單層片層金屬構件熔敷成型后，三維控制平臺將自動調整焊槍與最新 生成面之間的間距，經多次循環后完成金屬構件的三維熔敷成型。

進一步，片層厚度為1mm。

本發明的有益效果是：

本發明的熔化極氣體保護電弧熔敷三維打印方法，熔敷成型的三維金屬構 件形狀精度和表面質量得到了提高，同時其金相組織及其均勻性也得到了改善； 另外，還具有成本低，熔敷率高的優點。

本發明的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行 闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將 是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他 優點可以通過下面的說明書和權利要求書來實現和獲得。

附圖說明

為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本 發明作進一步的詳細描述，其中：

圖1為本發明單層片層金屬構件熔敷結構示意圖。

具體實施方式

以下將參照附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。應當理解， 優選實施例僅為了說明本發明，而不是為了限制本發明的保護范圍。

實施例一

該熔化極氣體保護電弧熔敷三維打印方法，包括如下步驟：

(1)在三維軟件中設計金屬構件三維數字模型，采用三維打印系統軟件對 該三維數字模型進行切片處理，生成多層二維數據片層，其片層厚度為1mm，并 分析形成加工路線；