[发明专利]金属构件的增材制造设备

权利要求书

1.一种金属构件的增材制造设备，其特征在于，包括基体、送丝系统、电熔头、温控系统、保护系统和电源，所述电熔头与基体分别与电源的两极连接，所述电熔头设于基体的外表面且电熔头距离基体预设距离，所述电熔头相对于基体可移动，所述温控系统用于控制电熔头和金属构件的温度，所述保护系统将保护气体送至基体表面。

2.如权利要求1所述的金属构件的增材制造设备，其特征在于，所述送丝系统包括金属丝极,所述金属丝极设于电熔头内,所述金属丝极的直径为0.8mm～2.4mm。

3.如权利要求1或2所述的金属构件的增材制造设备，其特征在于，所述电源为直流电源、交流电源或直流脉冲电源；

当电源为直流脉冲电源时,基值电流为30A～200A，峰值电流为200A～800A。

4.权利要求1所述的金属构件增材制造设备，其特征在于，所述保护系统为送气系统或保护舱；

当保护系统为送气系统时，保护气体送至电熔区域，仅对熔池进行保护，保护气体的流量为10～30L/min；

当保护系统为保护舱时，将金属构件局部或整体置于保护舱内，通过保护气体置换保护舱内空气，保护舱内的氧含量低于150ppm。

5.如权利要求1或4所述的金属构件的增材制造设备，其特征在于，所述保护气体选用气体A，所述气体A为Ar、He中的一种或几种；

或者，所述保护气体选用气体A和气体B的组合，其中，所述气体A为Ar、He中的一种或几种，所述气体B为N2、CO2中的一种或几种；

或者，所述保护气体选用气体A和气体C的组合，其中，所述气体A为Ar、He中的一种或几种，所述气体C为活性气体。

6.如权利要求5所述的金属构件的增材制造设备，其特征在于，所述保护气体选用气体A和CO2，气体A和CO2的配比为70-90％：10-30％；

或者，所述保护气体选用气体A和N2，气体A和N2的配比为70-90％：10-30％；

或者，所述保护气体选用气体A和O2，气体A和O2的配比为97-99％：1-3％。

7.如权利要求1所述的金属构件的增材制造设备，其特征在于，所述温控系统包括测温模块、冷却模块和调节模块；

所述测温模块分布于电熔头前方10～200mm范围内；

所述冷却模块分布于基体或金属构件的内部，所述冷却模块与电熔头一一对应；

所述调节模块通过测温模块的反馈，调节冷却模块的冷却能力，使打印过程中，温度得到闭环控制。

8.如权利要求1或7所述的金属构件的增材制造设备，其特征在于，所述温控系统对基体/打印层进行实时测温并形成闭环反馈，控制基体/打印层的温度为60～400℃，精度为±20℃。

9.如权利要求1所述的金属构件的增材制造设备，其特征在于，包括数字化控制装置，所述数字化控制装置控制电熔头与基体的相对移动轨迹。

10.如权利要求1所述的金属构件的增材制造设备，其特征在于，所述电熔头的数量为1～100个，多个电熔头排布时，相邻电熔头的间距为50～500mm；

所述基体的厚度不小于5mm，所述基体选用与送丝系统相同或不同的材料；

所述金属构件的材料为碳素钢、低合金钢、不锈钢或铝镁合金。