[发明专利]熔化极气体保护电弧熔敷三维打印方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维打印技术领域，特别涉及一种熔化极气体保护电弧熔敷三 维打印方法。

背景技术

三维打印属于快速成形技术的一种，它以数字模型文件为基础，采用粉末、 液体或可塑性原料为粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造三维实体。以 往在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，目前正逐渐扩展用于一些产 品的直接制造。

目前，已经得到应用的金属材料三维打印主要是选择性激光烧结 (selectivelasersintering，SLS)、电子束熔化成型(Electronbeammelting， EBM)和熔融沉积式(fuseddepositionmodeling，FDM)，其中SLS、EBM因能 量密度高、可控精度好成为当前发展的主流，但是熔敷率较低也是该技术存在 的问题。该技术的应用门槛较高，在能量束发生、能量束控制方面的技术门槛 是制约其推广的主要因素之一。另外，保护性加工环境的构建、成型材料预热 等必需辅助技术也增大了配套技术开发的复杂性。

MIG焊(熔化极惰性气体保护焊)为使用熔化电极，并以外加惰性气体保护 金属熔滴、焊接熔池和焊接区高温金属的电弧焊方法。其主要优点是焊位不受 限制，同时也具有焊接速度较快、熔敷率高等优点。适用于不锈钢、铝、镁、 铜、钛、锆及镍合金等难加工材料的加工。

现将MIG原理引入三维打印技术以克服现有技术存在的缺点；然而MIG原 理还不能满足三维打印提出的技术要求，主要表现在形状精度、表面粗糙度以 及材料金相组织要求，因此在以下方面的研究将解决本发明涉及的关键技术问 题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种熔化极气体保护电弧熔敷三维打印方 法，熔敷成型的三维金属构件形状精度和表面质量能得到提高，同时其金相组 织及其均匀性得到改善。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：。

该熔化极气体保护电弧熔敷三维打印方法，包括如下步骤：

(1)在三维软件中设计金属构件三维数字模型，采用三维打印系统软件对 该三维数字模型进行切片处理，生成多层二维数据片层，并分析形成加工路线；

(2)采用焊枪按照所述加工路线将单层片层金属构件熔敷成型，焊枪中熔 丝直径0.08-1.5mm、焊接电压14-20V、焊接电流2-20A、走行线速度1-12mm.s^-1、 送丝速度0.5-15mm.s^-1及保护气压力2-5Mpa；

(3)单层片层金属构件熔敷成型后，三维控制平台将自动调整焊枪与最新 生成面之间的间距，经多次循环后完成金属构件的三维熔敷成型。

进一步，片层厚度为1mm。

本发明的有益效果是：

本发明的熔化极气体保护电弧熔敷三维打印方法，熔敷成型的三维金属构 件形状精度和表面质量得到了提高，同时其金相组织及其均匀性也得到了改善； 另外，还具有成本低，熔敷率高的优点。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行 阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将 是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他 优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本 发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明单层片层金属构件熔敷结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解， 优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

实施例一

该熔化极气体保护电弧熔敷三维打印方法，包括如下步骤：

(1)在三维软件中设计金属构件三维数字模型，采用三维打印系统软件对 该三维数字模型进行切片处理，生成多层二维数据片层，其片层厚度为1mm，并 分析形成加工路线；