[发明专利]一种熔融挤出快速成型金属部件的系统及其实现方法

权利要求书

1.一种熔融挤出快速成型金属部件的系统，包括密闭的箱体、抽真空系统及气体流量控制系统，其特征在于：所述密闭箱体内设有打印机构、基板、用于储存金属丝/带材的线轴及运动控制系统，所述打印机构包括用于熔融金属的坩埚及挤出喷头，所述基板上设有加热管、保温装置及隔热罩，所述隔热罩将打印机构包覆在内，所述运动控制系统分别与打印机构及基板相连。

2.根据权利要求1所述的熔融挤出快速成型金属部件的系统，其特征在于：所述坩埚由氧化钇基陶瓷材料、氧化锆基陶瓷材料、氧化铝基陶瓷材料、氧化镁基陶瓷材料、碳化硅陶瓷材料、氮化硅陶瓷材料、氮化硼基陶瓷材料、石墨、铁、不锈钢、高温镍基合金及铜中一种或多种材料复合制成。

3.根据权利要求1所述的熔融挤出快速成型金属部件的系统，其特征在于：所述金属丝材直径为0.05mm～10mm，金属带材截面积为0.01mm²～100mm²。

4.根据权利要求1所述的熔融挤出快速成型金属部件的系统，其特征在于：所述保温装置由若干层铺设在基板上的保温层组成，所述保温层为不锈钢板、镍板、石墨毡、铜板、石棉、钛酸铝陶瓷板、云母纸或磨砂石英玻璃板的一层或多层组合；所述隔热罩为不锈钢板、镍板、石墨毡、铜板、石棉、钛酸铝陶瓷板、云母纸或磨砂石英玻璃板的一层或多层组合。

5.一种利用权利要求1-4任一项所述的成型系统熔融挤出金属部件的实现方法，其特征在于主要包括以下实现步骤：(1)对箱体内的环境进行抽真空及充惰性气体，排出箱体内的空气；(2)线轴滚动，将储存的金属丝/带材输送至打印机构中的坩埚内，坩埚对金属丝/带进行加热熔化，形成金属熔体，金属熔体温度为25～3500℃；(3)预热基板至25～1500℃；(4)对金属熔体施加压力，使坩埚内的金属熔体从喷头中挤出；(5)运动控制系统控制挤出喷头与基板之间的相对运动，实现金属熔体在基板上的铺设及层层累积。

6.根据权利要求5所述的熔融挤出快速成型金属部件的实现方法，其特征在于：所述步骤(1)中真空范围为10^-8Pa～10⁵Pa，惰性气体为氦气、氩气或氮气。

7.根据权利要求5所述的熔融挤出快速成型金属部件的实现方法，其特征在于：所述步骤(1)中坩埚内金属丝/带材的加热方式为电阻加热、等离子体加热、感应加热、电弧加热或光照加热。

8.根据权利要求5所述的熔融挤出快速成型金属部件的实现方法，其特征在于：步骤(2)中对金属熔体施加压力的方式为机械挤压或气体加压。