[发明专利]金属增量制造的送丝熔丝系统及其应用方法

权利要求书

1.金属增量制造的送丝熔丝系统，其特征在于该金属增量制造的送丝熔丝系统包括加热室罩(1)、密封室罩(3)和感应线圈(2)，通过密封室罩(3)围成加热密封室，加热密封室的下部呈倒锥漏斗形，在密封室罩(3)的下部倒锥漏斗形外罩壁上缠绕有感应线圈(2)，在密封室罩(3)的罩外设置有加热室罩(1)，加热室罩(1)和密封室罩(3)之间形成保护气缓冲室，在密封室罩(3)的顶部设置有内室气阀(4)，在加热室罩(1)的顶部设置有外室气阀(5)，在密封室罩(3)的罩顶和罩底上分别开有进丝口和熔滴出口；

该金属增量制造的送丝熔丝系统还含有送丝系统和保护气系统，送丝系统中包含送丝轮(16)和送丝机构(10)，送丝机构(10)设置在加热室罩(1)的外部，送丝机构(10)为两个相互平行且对辊的送丝滚轮，金属丝(6)的一端卷绕在送丝轮(16)上，金属丝(6)穿过送丝机构(10)的两个送丝滚轮之间，金属丝(6)的另一端则从罩顶的进丝口中插入加热密封室中通过感应线圈(2)感应加热形成金属熔滴，外室气阀(5)通过气管与保护气系统相连；保护气通过密封室罩(3)顶部的内室气阀(4)进入加热密封室中保护金属熔滴同时进行气冷，金属熔滴汇集在位于密封室罩(3)内底部的熔滴出口处，在重力及气压的作用下熔融金属从熔滴出口流出进行金属增量制造。

2.根据权利要求1所述的金属增量制造的送丝熔丝系统，其特征在于密封室罩(3)的罩顶为圆弧形，加热密封室的纵截面呈扇形。

3.根据权利要求1所述的金属增量制造的送丝熔丝系统，其特征在于加热密封室的下部呈倒锥漏斗形，倒锥漏斗的高度为2～10mm。

4.根据权利要求1所述的金属增量制造的送丝熔丝系统，其特征在于加热密封室的下部呈倒锥漏斗形，其中倒锥的锥角为30°。

5.根据权利要求1所述的金属增量制造的送丝熔丝系统，其特征在于所述金属丝(6)的直径为0.1～0.5mm。

6.根据权利要求1所述的金属增量制造的送丝熔丝系统，其特征在于该金属增量制造的送丝熔丝系统还含有专家系统(15)、气体压强传感器(11)、红外测温仪(12)和流速检测仪器(17)，通过加热密封室中设置的气体压强传感器(11)检测压强，通过红外测温仪(12)检测金属熔滴的温度，通过流速检测仪器(17)检测金属熔滴的流出速率，加工工件(13)置于承料板(14)上，气体压强传感器(11)、红外测温仪(12)、流速检测仪器(17)、内室气阀(4)、外室气阀(5)、感应线圈(2)、送丝机构(10)和承料板(14)均通过电线与专家系统(15)相连，专家系统(15)以金属丝(6)的直径、金属丝(6)的材质、加工工件(13)的尺寸和精度作为输入量，通过专家系统(15)给出最佳的控制工艺参数，控制工艺参数包括保护气系统的送气速率、金属丝(6)的送丝速率、感应线圈(2)的功率、内室气阀(4)和外室气阀(5)的开关和承料板(14)的三维运动量。

7.应用金属增量制造的送丝熔丝系统进行熔丝的方法，其特征在于是按以下步骤实现：

一、通过密封室罩(3)围成加热密封室，加热密封室的下部呈倒锥漏斗形，在密封室罩(3)的罩外设置有加热室罩(1)，加热室罩(1)和密封室罩(3)之间形成保护气缓冲室，在密封室罩(3)的下部倒锥漏斗形外罩壁上缠绕有感应线圈(2)，将感应线圈(2)与三相电源相连接；

二、在加热室罩(1)的顶部设置有外室气阀(5)，将外室气阀(5)与送气系统相连接，启动送气系统，采用惰性气体作为保护气；

三、启动由电机驱动的送丝系统，使金属丝(6)通过位于密封室罩(3)的罩顶进丝口进入加热密封室中，感应线圈(2)加热熔化金属丝(6)形成金属熔滴，保护气通过密封室罩(3)顶部的内室气阀(4)进入加热密封室中保护金属熔滴同时进行气冷，金属熔滴汇集在位于密封室罩(3)内底部的熔滴出口处，在重力及气压的作用下熔融金属从熔滴出口流出进行金属增量制造。

8.根据权利要求7所述的应用金属增量制造的送丝熔丝系统进行熔丝的方法，其特征在于所述金属丝(6)的材质为钛合金、铝合金、不锈钢、铜合金或镍合金。

9.根据权利要求7所述的应用金属增量制造的送丝熔丝系统进行熔丝的方法，其特征在于步骤二所述的惰性气体为氩气或氦气。