[发明专利]一种利用液态金属进行增材制造的装置及方法

权利要求书

1.一种利用液态金属进行增材制造的装置，其中，该装置包括液态金属熔池、电磁铁和悬挂冷却器；

所述液态金属熔池，用于容置液态金属，其中液态金属熔池底部设置有多个电极；

所述电磁铁，包括磁场N极和磁场S极，分别设置于液态金属熔池的两侧，且与液态金属熔池外壁保持一定距离，磁场S极与磁场N极相对，用于产生平行于液态金属熔池中液面的均匀磁场；

所述悬挂冷却器，置于液态金属熔池正上方，与液态金属熔池保持水平，用于冷却突起的液态金属，使突起的液态金属从液态转变成固态；

其中，所述液态金属在电场和磁场生成的洛伦兹力与重力作用下形成不同的液柱，悬挂冷却器对液态金属进行冷却形成金属固件结构，实现液态金属的快速增材制造。

2.根据权利要求1所述的利用液态金属进行增材制造的装置，其中，所述液态金属熔池为耐火材料制成的液态金属熔池。

3.根据权利要求1所述的利用液态金属进行增材制造的装置，其中，所述多个电极成排交错设置，且各排相邻电极的孔心距离相等。

4.根据权利要求3所述的利用液态金属进行增材制造的装置，其中，所述电极采用的材料为钨、铼、钽、钼、铌、铪、钒、铬、锆、钛、铜及其合金。

5.根据权利要求1所述的利用液态金属进行增材制造的装置，其中，所述悬挂冷却器为陶瓷冷却器，内部通冷却水。

6.根据权利要求5所述的利用液态金属进行增材制造的装置，其中，所述悬挂冷却器包括冷却器本体和悬挂臂，所述悬挂臂置于冷却器本体上方。

7.一种利用液态金属进行增材制造的方法，采用权利要求1-6中任一项所述的利用液态金属进行增材制造的装置，该方法包括：

液态金属熔池底部至少两个电极被加电压产生电场；

电磁铁通电产生平行于液态金属熔池液面的均匀磁场；

液态金属在电场和磁场生成的洛伦兹力与重力作用下形成不同的液柱；以及

悬挂冷却器对液态金属进行冷却形成金属固件结构，实现液态金属的增材制造。

8.根据权利要求7所述的利用液态金属进行增材制造的方法，其中，所述液态金属熔池底部至少两个电极被加电压产生电场，电压范围为-220V至220V。

9.根据权利要求7所述的利用液态金属进行增材制造的方法，其中，所述电磁铁通电产生平行于液态金属熔池液面的均匀磁场，均匀磁场的强度为0-3T。