[发明专利]一种电辅助增材制造装置及方法

说明书

本申请公开了一种电辅助增材制造装置及方法，该电辅助增材制造装置包括增材制造装置和电辅助装置。增材制造装置包括热源装置和基板，热源装置用于熔化打印原料，熔化的打印原料用于在层叠凝固后形成打印工件，基板用于承载打印工件和打印原料。电辅助装置包括电源装置和导线组件，导线组件用于将电源装置和增材制造装置连接；其中，导线组件包括至少两组方向不同的导线，用以使方向不同的电流通过所述打印工件。由于增加了电辅助装置，一方面，可以预热打印工件，减少热应力，从而减少微裂纹的产生，另一方面，可以使电流通过打印工件，电流通过打印工件会产生电塑性效应，该效应可愈合微裂纹和缺陷，从而使得增材制造工件的质量提高。

技术领域

本申请涉及增材制造技术领域，具体涉及一种电辅助增材制造装置及方法。

背景技术

增材制造技术能够制造复杂的金属零部件，在航天，车辆，生物医疗等领域具有广泛的应用前景。但由于金属材料的增材制造过程中需要经过温度的急剧变化，因此在打印工件上会不可避免地出现由残余应力和凝固过程导致的微裂纹及缺陷，这降低了打印工件的材料致密度，严重影响了打印工件的性能。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：增材制造的残余应力和凝固过程会导致打印工件上出现微裂纹及缺陷，使得打印机工件的材料致密度和性能降低。

第一方面，一种实施例中提供一种电辅助增材制造装置，包括：

增材制造装置，所述增材制造装置包括热源装置和基板，所述热源装置用于熔化打印原料，熔化的所述打印原料用于在层叠凝固后形成打印工件，所述基板用于承载打印工件和打印原料；以及

电辅助装置，所述电辅助装置包括电源装置和导线组件，所述导线组件用于将电源装置和增材制造装置连接，用以使电流通过所述打印工件；

其中，所述导线组件包括至少两组方向不同的导线，所述导线用于将电源装置和增材制造装置连接，用以使方向不同的电流通过所述打印工件。

一种实施例中，所述电辅助装置还包括切换开关，所述切换开关与所述导线组件连接，所述切换开关用于将导线组件的不同的导线导通，以改变通过所述打印工件的电流的方向。

一种实施例中，所述电辅助装置还包括切换开关，所述切换开关与所述导线组件连接，所述导线组件包括第一导线和第二导线；所述第一导线沿第一方向延伸，所述第二导线沿第二方向延伸，所述切换开关能够将第一导线导通，以使电流沿第一方向通过所述打印工件，和将第二导向导通，以使电流沿第二方向通过所述打印工件。

一种实施例中，所述导线组件将电源装置与所述基板连接，以使电流通过所述基板并预热所述基板。

一种实施例中，所述电源装置包括直流电源装置、交流电源装置和脉冲电源装置中的至少一种。

一种实施例中，所述电源装置为具有调节电流大小的功能的电源装置。

一种实施例中，所述增材制造装置还包括预铺粉装置，所述预铺粉装置用于在打印前将打印原料铺设于基板。

一种实施例中，所述增材制造装置还包括同步送粉装置，所述同步送粉装置用于在打印时输送打印原料到基板上。

第二方面，一种实施例中提供一种电辅助增材制造方法，应用于电辅助增材制造装置，所述电辅助增材制造装置包括增材制造装置和电辅助装置，所述电辅助增材制造方法包括：

启动电辅助装置；以及

启动增材制造装置，进行增材制造，在增材制造的过程中，使电流通过打印工件。

一种实施例中，电辅助增材制造方法包括：将打印原料铺设于基板上；

启动电辅助装置，选择电流的类型，调节电流的大小，使电流通过所述基板，预热所述基板；以及，