[發明專利]利用電弧及合金金屬粉末包芯線的定向能量沉積電弧三維合金金屬粉末的打印方法及其裝置

在審

• 申請號: 201680062732.0
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN108349002A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 安熙晟;樸潤遠;林志漢
• 申請（專利權）人: 碧斯株式會社
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00;B33Y10/00;B33Y50/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 呂琳;宋東穎

1.一種利用電弧及合金金屬粉末包芯線的定向能量沉積電弧三維合金金屬粉末的打印方法，其特征在于，包括：

步驟(a)，通過接地線將三維打印部造型物與第一電極相連接，使在合金金屬粉末包芯線的周邊表面敲擊有電極接觸尖端的第二電極與上述造型物的打印部的表面的一部分相接觸后，借助上述第一電極和第二電極的電位差產生電弧，使得合金金屬粉末包芯線的前端和打印部的表面一同熔融；

步驟(b)，通過將上述合金金屬粉末包芯線的熔融物和打印部的表面的熔融物混合并凝固來形成單層；以及

步驟(c)，通過連續進行單層覆蓋，來層疊上述單層，

上述步驟(a)～(c)在非活性氣體氣氛下進行，

向包括打印程序、電壓調節器、電流調節器、送絲速度調節器及保護氣體調節器的直流穩壓特性電源裝置輸入信息后，根據上述信息，由打印程序來自動控制電弧長度和送絲速度，

上述信息包含電流大小及送絲速度，

通過在管形態的焊絲里面填充合金金屬粉末，來形成上述合金金屬粉末包芯線，

上述打印部表面的熱輸入量遵循以下式：

114J/cm≤熱輸入量≤136J/cm

熱輸入量＝電弧電壓×電弧電流÷三維打印槍的移動速度。

2.根據權利要求1所述的利用電弧及合金金屬粉末包芯線的定向能量沉積電弧三維合金金屬粉末的打印方法，其特征在于，其為負電子從打印部表面向合金金屬粉末包芯線移動且氣體離子通過與打印部表面相碰撞來去除位于打印部表面的薄膜的直流反極性。

3.根據權利要求1所述的利用電弧及合金金屬粉末包芯線的定向能量沉積電弧三維合金金屬粉末的打印方法，其特征在于，上述電弧的長度為2～10mm。

4.一種利用電弧及合金金屬粉末包芯線的定向能量沉積電弧三維合金金屬粉末的打印裝置，其特征在于，包括：

直流穩壓特性電源裝置，包括打印程序、電壓調節器、電流調節器、送絲速度調節器及保護氣體調節器；

焊絲移送裝置，包括焊絲驅動馬達、卷繞于焊絲卷軸的合金金屬粉末包芯線及供給上述合金金屬粉末包芯線的焊絲移送機旋轉輥；

打印槍裝置，包括合金金屬粉末包芯線、非活性氣體管及包圍位于上述焊絲的兩側的非活性氣體管的三維打印槍；

三維打印部造型物，位于上述打印槍裝置的下部，與上述焊絲的前端的一部分相接觸；以及

非活性氣體容器，與上述直流穩壓特性電源裝置相連接，

向上述直流穩壓特性電源裝置輸入信息后，根據上述信息，由打印程序來自動控制三維打印槍的位置和速度，

上述信息包含電流大小及送絲速度，

通過在管形態的焊絲里面填充合金金屬粉末，來形成上述合金金屬粉末包芯線，

上述造型物的打印部表面的熱輸入量遵循以下式：

114J/cm≤熱輸入量≤136J/cm

熱輸入量＝電弧電壓×電弧電流÷三維打印槍的移動速度。

5.根據權利要求4所述的利用電弧及合金金屬粉末包芯線的定向能量沉積電弧三維合金金屬粉末的打印裝置，其特征在于，上述三維打印槍為固定于上述打印槍裝置內部的固定型的三維打印槍或工作人員利用手握住打印槍能夠以手動進行工作的額外的手動型的三維打印槍。

6.根據權利要求4所述的打印裝置，其特征在于，上述電弧的長度為2～10mm。